05 - 批处理:并行处理与性能优化

难度:中级 时长:~20 分钟 关键概念:并行执行、GPU 批处理、性能优化

概述

本示例演示了使用独立上下文序列(Context Sequences)对多个 LLM 请求进行并发执行,这是构建可扩展 AI 代理系统的关键技术。

性能问题

顺序处理(慢)

并行处理(快)

性能提升:2 倍加速!

核心概念:上下文序列

单序列 vs. 多序列

关键洞察:模型权重是共享的(内存高效),每个序列拥有独立的历史记录,序列可以并行处理。

并行处理的工作原理

Promise.all 模式

执行时间线

GPU 批处理

为什么批处理很重要

权衡取舍

小批次(如 128)大批次(如 2048)
内存占用更低更高
灵活性更灵活较低
吞吐量较慢更快
GPU 利用率不足充分

最佳平衡点:消费级 GPU 通常为 512-1024。

架构模式

模式 1:多用户服务

模式 2:多代理系统

资源管理

内存分配

内存公式 所需显存 = 模型 + 上下文 + (序列数 x KV缓存)

实际场景

💬

聊天机器人服务

100 个用户:顺序处理 200 秒 vs 并行处理(10 序列)20 秒,10 倍加速。

📊

批量分析

1000 份文档:顺序 50 分钟 vs 并行(8 序列)6.25 分钟,8 倍加速。

🤖

多代理协作

规划者、分析者、执行者协同工作,快速决策而非依次等待。

限制与注意事项

  • 上下文容量共享:序列越多 = 每个序列的历史越少
  • CPU 与 GPU 并行:GPU 实现真正的并行处理,CPU 交替处理
  • 并非总是更快:仅对独立请求有帮助,对依赖请求无帮助

实用公式

加速比 加速比 = min(序列数量, 可用显存 / 每个序列的内存, GPU 计算限制)

通常:设计良好的系统可实现 2-10 倍加速。