在高并发场景下,您会采用哪些技术(如缓存、批处理、模型蒸馏)来降低大模型的推理成本?
解读
面试官想验证三件事:
- 你是否能把“高并发”拆成可量化的指标(QPS、P99 延迟、GPU 利用率、单条推理成本)。
- 你是否能把“降本”拆成算法、工程、商业三条路径,而不是只背技术名词。
- 你是否能用“产品经理语言”把技术方案翻译成业务收益:省几张 A100?少花多少云预算?用户体验掉多少分?
回答时先给“成本公式”,再按“事前-事中-事后”三层展开,最后落到可验收的北极星指标,既让算法同学觉得你懂行,也让财务同学听得懂。
知识点
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成本公式(国内云厂商 2024 年 A100 40G 按量约 28 元/卡·小时):
单条推理成本 =(卡时单价 × 活跃卡数)÷ 成功请求数
活跃卡数 = ceil(QPS × 单条平均延迟 ÷ 单卡并发吞吐)
因此降本=「降 QPS」「降延迟」「提并发」「降卡时单价」四象限。 -
事前压缩:
- 模型蒸馏:把 175B 教师蒸馏成 7B 学生,精度掉 ≤1.5% 即可接受;国内主流用 MiniLLM、Deepspeed-Chat 框架,7B 可在 1×A10G 跑 1200 token/s,成本降到原来的 1/8。
- 量化:INT8 权重+INT16 激活,国内备案要求“可解释”,需保留校准集 5k 条做合规回滚;延迟↓30%,显存↓50%。
- 稀疏化:Structured Pruning 砍掉 30% FFN 宽度,推理框架用 NVIDIA FasterTransformer 2.4,Kernel 已支持稀疏矩阵乘。
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事中加速:
- 动态批:Continuous Batching(vLLM、LightLLM)把 20 ms 的 GPT 请求拼成 256 最大批,GPU 利用率从 35%→78%,单卡 QPS↑4×。
- 投机采样(Speculative Decoding):用 7B 小模型打草稿,175B 大模型并行验证,2-4 步 accept,延迟↓40%,无精度损失。
- 缓存:
– 前缀缓存(Prompt Cache):KV Cache 按“系统提示+行业知识”32k 前缀做 Hash,命中率 65%,平均节省 25% 算力。
– 结果缓存:Redis+布隆过滤器防击穿,TTL 按业务更新频率设 300 s,缓存命中率 40%,对应成本再降 15%。
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事后调度:
- 多模型路由:把请求按“难度”打分(置信度、token 长度、业务标签),简单问 7B,复杂问 175B;国内做法用轻量 LR 模型做路由,路由耗时 <2 ms,整体成本↓35%,用户体验掉分 <0.3%。
- 潮汐混部:夜间离线训练容器让出 70% 算力,转给在线推理,利用云厂商“抢占式实例”价格差(最低 1.5 折),月度账单再省 18%。
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合规与可回滚:
国内《深度合成规定》要求“显著标识+日志留存 6 个月”,因此任何压缩方案必须保留 1% 流量影子实验,精度回滚阈值设 ΔBLEU<0.5、ΔAUC<0.01,否则自动切回教师模型。
答案
“我会把降本拆成‘事前压缩、事中加速、事后调度’三步,先给业务方一个可量化的目标:在 QPS 5000、P99 延迟 800 ms 的约束下,把单条推理成本从 0.018 元降到 0.004 元,GPU 卡数从 20 张 A100 降到 6 张,用户体验(NPS)掉分不超过 2。
第一步事前压缩:用 7B 学生模型+INT8 量化+30% 结构化剪枝,把显存占用降到 8 GB,单卡吞吐提升到 1200 token/s;在 5k 条合规校准集上验证,业务指标掉分 1.2%,在允许范围内。
第二步事中加速:上线 vLLM 连续批处理,批大小动态 256,GPU 利用率提到 78%;同时部署前缀缓存,系统提示 32k 直接哈希命中,节省 25% 算力;再加一层 Redis 结果缓存,TTL 300 s,命中率 40%,整体延迟保持 750 ms。
第三步事后调度:自研难度路由模型,简单问 7B、复杂问 175B,路由耗时 <2 ms;夜间利用抢占式实例做潮汐混部,月度云成本再省 18%。
最终上线 A/B 实验:实验组成本下降 78%,P99 延迟 750 ms,NPS 掉 1.8 分,符合预设北极星指标;财务侧每月少花 22 万元,算法侧保留 1% 影子流量,6 秒内可回滚,满足合规要求。”
拓展思考
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如果业务突然做营销活动,QPS 翻 3 倍,但预算只给加 30%,你会再砍哪一刀?
答:优先把“结果缓存 TTL”从 300 s 延长到 900 s,命中率可再提 15%;同时把路由阈值调松,让 85% 流量走 7B,仅 15% 走 175B,可在不扩容卡的情况下扛住 3×QPS,事后用活动日志再微调阈值。 -
国内客户常要求私有化部署,GPU 卡只有 4 张 A10,如何再降?
答:把投机采样改成“两阶段草稿”——先用 1.3B 模型打 5 步草稿,再用 7B 验证,延迟可压到 600 ms;同时用 CPU offload 把 KV Cache 放到内存,显存再省 2 GB,4 张 A10 可扛 800 QPS。 -
当压缩带来的精度损失开始反向影响收入(转化率掉 3%),如何与业务方谈判?
答:把“成本节省”与“收入损失”算成同一张现金流表:每月省 22 万,但转化率掉 3% 对应 GMV 损失 30 万,净亏 8 万;此时应回滚到“路由+缓存”方案,放弃蒸馏,保证业务正收益,体现产品经理对 ROI 的最终责任。