AI Infra:算力效率决定规模化落地

会议室:会议厅1
出品人:冯嘉

基础设施正经历范式迁移:核心构建单元从服务与流程演进为模型与智能体,设计目标从&... 展开 >

专题出品人:冯嘉

华为分布式系统领域资深技术专家

分布式系统资深技术专家,中国基础软件开源领域的长期推动者。从 Application Infra、Data Infra 到 AI Infra 三代基础设施范式跃迁中,他始终扎根于底层技术演化与产业落地的交汇,带领团队推动基础软件从开源生态走向大规模生产实践,相关产品历经双十一及大规模企业级生产验证。近年来聚焦 AI/Agent Infra 体系化建设,提出"五大软件新基建"架构方法论,主张 AI 规模化落地的关键瓶颈不在算力规模,而在算力效率。

地点:会议厅1

专题:AI Infra:算力效率决定规模化落地

基础设施正经历范式迁移:核心构建单元从服务与流程演进为模型与智能体,设计目标从"高效服务请求"转向"高效运行模型及其衍生智能体"。2026 年,AI 从模型时代进入智能体时代——重心从训练侧效率转向推理侧效率,GPU-HBM-存储的软硬协同走向深度 co-design。

当前三大结构性挑战:

  • 算力损耗:万亿参数模型训练 MFU 仅 35-45%,推理侧 GPU利用率同样偏低——过半算力消耗在通信等待、流水线气泡与故障恢复,推理排队与冷启动损耗亦不可忽视
  • 显存浪费:KV Cache 预分配与碎片化造成显著浪费,长上下文与高并发场景下压力持续
  • 数据失配:GPU 集群越来越快,数据管线工程化程度远未跟上

本专题围绕 AI Infra 全生命周期展开,从算力调度、数据治理、模型训练、推理加速、软硬协同、部署运维到持续进化七个维度,探讨上述挑战的系统性应对与工程化路径:

  • 算力调度:万卡集群的调度编排,MoE 架构下的专家并行与负载均衡,训练-推理混部与资源时分复用,大规模训练的弹性容错与快速故障恢复
  • 数据治理:万亿 Token 数据工程全链路,向量检索与结构化数据的统一存储引擎,面向随机访问与增量更新的 AI 原生数据格式演进
  • 模型训练:大规模分布式训练的工程化挑战,数据/张量/流水线/专家并行的组合优化,长上下文训练中的显存/通信/稳定性问题
  • 推理加速:从连续批处理到 Speculative Decoding 的加速演进,面向长上下文的稀疏/滑窗/线性注意力等优化路径,KV Cache 分页管理/复用与结构化压缩,推理架构从 latency-bound 到 cost-per-token 优化
  • 软硬协同:GPU-HBM-存储的跨层 co-design,从模型架构/并行策略/编译优化到运行时调度全面对齐硬件特性,以 MFU、tokens/s/GPU、cost/token 为核心指标,探索端到端算力效率倍增的工程路径
  • 部署与运维监控:模型交付从实验到生产的工程化路径,训练全链路可观测,Loss Spike 检测与异常恢复,LLM 推理质量退化与幻觉率的在线监控与评估
  • 持续进化:模型在线/增量更新的系统支撑(增量索引、状态管理、记忆存储),智能体长时记忆与工具调用的系统支撑,多智能体协作的资源调度与隔离

听众收益

  • 理解 CPU→GPU Infra 范式迁移本质,建立 AI Infra 全栈思维
  • 掌握从算力调度到持续进化的体系化设计方法与关键技术选型
  • 建立以 cost/token 为度量的效率思维——算力效率优于算力规模

by 杜冬冬 博士

上海交通大学
副教授

LLM 强化学习中,Rollout 占耗时的相当一大部分,长尾使最早完成 GPU 约 76% 时间空闲。通过大量数据,我们发现发现相邻 epoch 有大量的token 可匹配、因而结合历史推测解码与长度调度,提出 RhymeRL 系统。系统采用离线后缀树、奖励感知选枝、动态窗口、奇偶步互补及尾部迁移,解决在线索引开销、固定窗口无效验证和异常长样本失衡,并取得相比现有系统2.6x 的性能提升。

演讲提纲:

  1. 背景:强化学习后训练时代,瓶颈在 Rollout
    • RL 已成为大模型对齐与推理增强的标准手段
    • 实测 Rollout 占训练耗时 84%–91%(math/code RLVR),随训练响应从 2K 增至 11K+ token
    • 批内长尾导致最早完成 GPU大量时间空转
  2. 关键观察:相邻 epoch 的 Rollout 存在“相似性”
    • 基于真实轨迹分析:大量token可精确匹配上一 epoch
    • 响应长度排序稳定
  3. 设计目标
    • 不依赖额外小模型,复用 RL 已付费生成的历史响应
    • 保留 one-step-off 算法边界,避免全异步的样本丢弃与范式改变
    • 离线建索引、在线零额外开销,避免检索回到关键路径
  4. RhymeRL 的系统设计
    • HistoSpec:每个提示词一棵后缀树,O(m) 前缀查询;奖励感知选枝;类 AIMD 动态草稿窗口
    • HistoPipe:奇偶 step 长短互补调度;步内/跨步尾部迁移;两级 GPU 资源分配
    • 端到端闭环:响应、奖励、长度回写历史索引,先验随训练演进
  5. 实施效果与结论
    • 端到端吞吐最高为(基线版本的)的 2.6 倍;HistoSpec 单步 Rollout 吞吐最高 1.86 倍

实践痛点: 

  • 当前主要针对 math 和 code 进行比较深入的实践,更复杂动态的 agent RL 场景可能需求和问题不同。

前沿亮点:

  1. 不依赖于传统 speculative decoding 中对小模型能力的依赖
  2. 能够充分利用空闲算力提效

听众收益:

  1. 了解当前强化学习在 Rollout 阶段 Infra 侧主要开销
  2. 了解如何基于历史经验来优化当前的 Rollout

by 杨林枫 博士

阿里巴巴
高级技术专家

MaaS 业务中的模型、硬件和请求工况变化较快。传统的部署调优和算子优化依赖人工完成需求分析、性能定位、算子开发、验证及上线,优化周期难以跟上生产负载的变化。
本次分享将介绍一套面向 MaaS 生产场景的自动优化流程:给定卡型、模型和典型工况,探索合适的部署配置;从实际运行 Trace 中识别热门算子,并结合当前工况判断是否采用已有的算子融合模式;对典型工况进行归并、清洗、脱敏和泛化,生成可复现的 Benchmark;再由 Atrex Kernel Agent 通过 Agent Loop 完成性能分析、代码生成、验证和持续优化;最后将优化结果回接推理框架,进行端到端性能回归和灰度验证。分享将重点介绍算子优化,以及各环节之间如何衔接。

演讲提纲

  1. 为什么 MaaS 推理优化需要自动化
    • MaaS 场景中的模型、卡型、请求工况和部署配置持续变化  
    • 传统流程依赖人工完成需求分析、性能定位、算子开发和框架集成,整体周期较长  
    • 单算子 Benchmark 的优化结果不一定能转化为端到端收益  
    • 从部署配置探索、算子任务生成、Agent 优化到框架上线的整体流程
  2. 探索推理部署配置
    • 给定卡型、模型和典型工况,探索并行策略、批处理及推理引擎配置  
    • 结合延迟、吞吐、显存和资源成本选择候选部署方案  
    • 根据实际运行 Trace 定位当前部署配置下的主要性能瓶颈
  3. 从生产 Trace 到算子 Benchmark
    • 从生产 Trace 中识别热门算子,归并动态 Shape,选取典型 workload  
    • 结合卡型、模型、工况和算子 Trace,判断是否采用已有的算子融合模式  
    • 对生产工况进行去重、清洗、脱敏和泛化,形成可复现的 Benchmark  
    • 建立正确性、数值容差和性能评测标准,确定算子任务的优化优先级
  4. Atrex Kernel Agent 的优化 Loop
    • Agent 循环进行 profile、瓶颈分析、方案生成、代码修改、验证和复盘  
    • 通过隔离会话、Git worktree、结构化 memory 和实验 journal 管理多轮优化 
    • 外围 Loop 负责实验预算、状态恢复、正确性门禁和终止控制,并使用完整 workload 与同卡 ABBA 测量验证性能收益  
    • 记录有效方案和失败实验,并结合代表性算子介绍一次完整的优化过程
  5. 优化结果回接推理框架并上线
    • 将优化后的算子回接推理框架,检查接口、依赖和硬件兼容性  
    • 进行算子正确性与性能回归,以及模型端到端性能验证  
    • 通过灰度发布观察实际效果,并保留异常回滚能力
  6. 实践成果
    • 支撑 Qwen3.8 获得 NVIDIA SOL-ExecBench FlashInfer 算子优化榜首  
    • 介绍百炼 MaaS 中面向不同卡型、模型和生产工况的优化实践  
    • 展示代表性算子的优化结果,以及回接框架后的端到端效果

实践痛点

  • 生产工况变化快且存在长尾。采样过少可能遗漏重要场景,采样过多则会增加分析和评测成本  
  • 线上 Trace 不能直接作为 Benchmark,需要进行数据脱敏、Shape 去重、工况归并和可复现性处理  
  • Agent 可能过拟合公开 Shape,也可能将 GPU 测量波动误判为性能收益  
  • Kernel 局部变快不代表端到端一定有收益,仍需在推理框架和模型层重新验证  
  • 自动生成的代码在进入生产环境前,仍需经过正确性验证、性能回归、灰度发布和异常回滚

演讲前沿亮点

  • 从真实生产工况中生成优化任务。 根据 MaaS 部署中的实际 Trace 识别热门算子和典型 workload,而不是只依赖人工提交优化需求  
  • 衔接部署配置与算子优化。 给定卡型、模型和工况,先探索候选部署配置,再从实际运行结果中提取算子任务  
  • 通过 Agent Loop 完成多轮算子优化。 Agent 负责性能分析和优化实验,外围 Loop 负责正确性检查、性能验证、状态恢复和终止控制  
  • 将优化结果放回框架验证。 算子优化完成后回接推理框架,以模型端到端结果判断实际收益

听众收益

  • 了解如何从 MaaS 生产工况和运行 Trace 中提取可用于优化的算子 Benchmark  
  • 了解 Atrex Kernel Agent 如何通过 Agent Loop 完成多轮算子性能优化和结果验证  
  • 了解算子优化结果回接推理框架并进行端到端验证的基本流程

by 马腾 博士

Mooncake社区
Maintainer

强化学习系统的性能瓶颈不仅来自模型训练,也来自 Rollout 数据传输、经验回放和权重同步。Mooncake 面向 RL 场景提供高性能数据面:通过结构化对象、DataProto/typed-ragged、BufferPool 及 RDMA 优化 Rollout 数据流,并接入 Miles 替代 Ray Object Store,支持同步和 Fully Async 两种执行模式。在权重更新方面,Mooncake 同时支持 NCCL Broadcast、TransferEngine P2P RDMA 和 disk-delta,在 Kimi-K2 场景中 P2P 方案约实现 7 倍加速。此外,它还支持 TP/PP/EP/DP 异构 Reshard、Store 权重快照及 MoE 稀疏 Delta,为大规模 RL 训练提供高吞吐、低延迟、可扩展的数据与权重基础设施。

演讲提纲

  1. 强化学习系统的整体流程
    • Rollout、数据传输、Learner 更新与权重下发
    • 同步 RL 与 Fully Async RL 的执行模式
    • RL 系统中的数据面与控制面
  2. RL 场景面临的系统挑战
    • Rollout 数据规模大、结构复杂
    • Actor 与 Learner 之间的数据传输开销高
    • 权重更新频繁且容易阻塞采样
    • 不同并行策略下的权重布局不一致
    • MoE 模型权重同步成本高
  3. Mooncake 的高性能 RL 数据面
    • 结构化对象与 DataProto 数据组织
    • typed-ragged 对变长序列数据的支持
    • BufferPool 降低内存分配和拷贝开销
    • RDMA 加速 Rollout 数据传输
    • 接入 Miles 替代 Ray Object Store
  4. 同步与 Fully Async Rollout
    • 同步 Rollout 的数据流与权重更新流程
    • Fully Async 模式下 Actor、Rollout 与 Learner 解耦
    • 数据生产、消费和缓存的并行化
    • 吞吐、延迟与训练稳定性的权衡
  5. Mooncake 的权重更新机制
    • NCCL Broadcast:适合高带宽集体通信
    • TransferEngine P2P RDMA:实现点对点高效传输
    • disk-delta:降低权重更新的数据传输量
    • Kimi-K2 场景下 P2P 约实现 7 倍加速
  6. 异构并行与大模型支持
    • TP、PP、EP、DP 之间的异构 Reshard
    • Store 权重快照与快速恢复
    • MoE 稀疏 Delta 更新
    • 不同集群和硬件拓扑下的权重调度
  7. 生态集成与生产实践
    • Miles 中的 RL 数据面应用
    • 与 SGLang、vLLM 等推理框架协同
    • Rollout、训练和权重服务的统一基础设施
    • 面向生产环境的稳定性、可观测性与容错
  8. 未来发展方向
    • 面向 RL 的统一数据对象和传输接口
    • 更高效的异步权重同步与版本管理
    • 面向 MoE 和超大模型的稀疏更新
    • 推动 Mooncake 与更多开源 RL 项目协同优化

实践痛点

  • 不同 RL 框架之间的数据结构和接口缺乏统一标准。
  • Ray Object Store、网络传输和权重同步容易形成系统瓶颈。
  • Fully Async 场景需要处理数据一致性、权重版本和训练稳定性。
  • TP/PP/EP/DP 异构 Reshard 适配复杂,跨框架推广成本较高。
  • 需要与更多开源项目共同验证性能并完成协同优化。

前沿亮点

  • 面向强化学习 Rollout 数据面进行系统级优化
  • 通过 DataProto、typed-ragged、BufferPool 和 RDMA 提升数据传输效率。
  • 同时支持同步与 Fully Async RL 工作流。
  • 基于 P2P RDMA、NCCL 和 disk-delta 构建多路径权重更新机制。
  • 支持异构并行 Reshard、权重快照和 MoE 稀疏 Delta。
  • 已在 Miles、SGLang、vLLM 等生产生态中得到应用。  

听众收益

  • 理解大模型强化学习中 Rollout、数据传输和权重同步的关键瓶颈。
  • 掌握 Mooncake 在 RL 数据面和权重更新方面的核心能力。
  • 了解同步与 Fully Async RL 的系统实现思路。
  • 学习如何利用 RDMA、BufferPool 和结构化数据降低传输开销。
  • 了解异构并行 Reshard 及 MoE 稀疏权重更新的实践方法。
  • 获得将 Mooncake 集成到其他 RL、推理和训练框架中的设计思路。

by 袁彬航 博士

香港科技大学
助理教授

随着 Coding Agent、企业智能助手等 Agent 应用进入真实生产环境,如何让 Agent 在持续使用过程中不断提升能力,成为下一阶段的重要挑战。传统 Agent 系统产生的大量交互轨迹、工具调用记录和用户反馈通常仅用于日志分析,难以转化为模型能力提升的数据闭环。

本次分享介绍 AReaL 2.0 如何构建面向 Agent 自演进的在线强化学习基础设施。方案通过 Agent 轨迹数据协议、数据代理层和演化控制平面,将 Agent 交互转化为可训练、可回放、可治理的数据,并通过推理与训练服务解耦的微服务架构,支持已有 Agent 以较小改动接入 Online RL。分享将以 Hermes Agent 等 Agent 服务为接入示例,并结合 AReaL RSI 在数学解题场景中的初步实验,介绍数据、执行框架与模型联合迭代的学习闭环,探索 Agent 从“一次性执行系统”逐步演进为“持续学习系统”的路径。

演讲提纲:

  1. Agent 为什么需要从执行闭环走向学习闭环
    • 分析当前 Agent 在工具调用、任务规划方面的发展,以及真实生产环境中“无法持续变强”的核心问题。
    • 介绍线上 Agent 产生的多轮交互、工具调用、用户反馈等数据为何无法直接用于训练。
    • 回顾 AReaL 从大模型异步强化学习到长程 Agent 强化学习的演进,以及计算复用、内核优化和异构 GPU 训练等系统优化。
  2. 面向 Agent 自演进的新型 RL 基础设施设计:
    • 介绍 Agent Trajectory Data Protocol(ATDP):将传统日志升级为包含观测、隐状态、动作、结果、奖励和元数据的学习轨迹。
    • 介绍 Agentic Data Proxy:解决 Agent 交互中的轨迹采集、脱敏、持久化和回放问题。
    • 介绍 Agent Evolution Control Plane:根据轨迹统计决定优化对象,例如 Memory 更新、Harness 调整或模型权重更新,并设置评估与回滚机制。
  3. Online RL 微服务化实践:
    • 分享如何通过 Gateway、Router、Data Proxy、推理 Worker 与训练 Worker 解耦 Agent 服务与 RL 训练系统。
    • 重点介绍低侵入式接入方式:通过配置兼容 LLM API 的推理入口,对接轨迹采集、存储与训练服务,保留已有 Agent workflow。
    • 介绍稀疏策略权重传输,以及面向部署方案验证、运行监控和自适应调整的 AReaL-AutoPilot 设计目标。
  4. 实践中的关键经验与初步探索:
    • 线上日志不足以支撑 RL,需要设计面向学习的数据协议。
    • 在线更新可能带来效果回落,需要结合评测、准入检查、版本管理和回滚。
    • Agent 的改进对象多样,需要区分 Memory、Tool、Prompt、Model 等不同优化路径。
    • 结合 AReaL RSI 的初步数学实验,介绍数据、执行框架与模型的联合迭代,并讨论执行框架候选未达到采纳门槛、后续轮次效果下降时如何保留最优版本。

实践痛点:

  • 首先,Online RL 的重要挑战是稳定性。Agent 的任务与交互数据不断变化,一次更新并不保证持续提升已有能力,需要设计评测、版本管理和回滚机制,验证并保留有效改进。
  • 其次,奖励与反馈的组织仍然困难。Agent 的学习信号可能来自标量评分、评语或延迟反馈,需要将这些信息与观测、动作、结果及版本等元数据关联,形成可审计、可用于训练的完整轨迹。
  • 第三,Agent 自演进并不是单纯更新模型参数。一个完整 Agent 包含模型、Prompt、Memory、Tool、执行框架等多个模块,如何根据轨迹统计选择改进对象,并验证改动是否有效,是实际系统设计中的关键挑战。
  • 此外,在线学习需要兼顾系统效率与可靠性。长程 Agent 交互、频繁的策略权重刷新以及不断变化的训练负载,会增加推理、训练和通信开销,因此需要结合异步训练、权重传输优化和运行监控,在学习速度、资源成本和系统可靠性之间进行权衡。

演讲前沿亮点:

  • 在大模型强化学习后训练与 Agent 强化学习的基础上,本方案进一步关注 Agent 从交互到能力提升的完整闭环。重点在于将 Agent 工作流中的轨迹、工具调用和反馈转化为可学习的数据资产,为基于实际使用经验的持续优化提供系统支撑。
  • 采用低侵入式 Online RL 接入方式。通过兼容 LLM API 的推理入口和微服务化架构,将 Agent 服务、轨迹采集和训练系统解耦,使已有 Agent 可以较小改动接入在线学习基础设施。同时,通过异步训练与策略权重传输等系统优化,降低持续学习的运行开销。
  • 强调 Agent 演化过程中的评测与治理能力。不仅关注“如何训练更好的模型”,还关注“为什么更新、更新什么、如何验证更新效果”。结合 AReaL RSI 的初步数学实验,展示合成数据与强化学习带来的收益,以及准入检查和版本管理在保留有效改进中的作用。

听众收益:

本次分享将帮助听众理解 Agent 基础设施发展的下一阶段趋势:从传统的模型调用和工作流编排,进一步发展到能够持续学习和自我优化的智能体系统。

技术层面,听众可以了解如何构建 Agent Online RL 闭环,包括轨迹协议设计、交互数据采集、Serving 与 Training 协同、奖励反馈管理以及模型更新流程,并了解支撑这一闭环的关键系统优化。

工程实践层面,分享将总结系统设计与初步实验中的关键经验,包括为什么简单日志无法支撑强化学习、为什么并非每次更新都能带来收益,以及如何通过评测、数据治理和版本管理保留有效改进。

对于正在建设企业级 Agent 平台的团队,本次分享能够提供一种新的系统设计思路:无需推倒已有 Agent 架构,而是通过基础设施升级,为现有 Agent 接入持续优化能力,为未来构建“越使用越强”的 AI 应用提供参考。

by 彭德跃

焱融科技
首席架构师

RAG 场景下,主流引擎的 KV Cache 复用建立在严格前缀匹配之上,而检索结果会随查询动态重排——同样的文档块换个顺序就不再是同一个前缀。结果是块级内容冗余很高,缓存命中率却接近于零。
出路是跨块复用:允许块级 KV 直接拼接,不再考虑顺序。代价是块间 cross-attention 全部缺失,精度显著下降。已有方案用部分重计算来补救,但在 20% 这种实际可接受的重算预算下,精度相对损失普遍达到 30%~50%。我们认为根因是那些全局显著、但与用户问题无关的 token,把有限的重算预算占满了。
ProphetKV 换了一个目标:不去重建全部 cross-attention,只恢复用户问题真正会与之交互的部分。支撑它的是一个此前被忽略的观测——早在 prefill 阶段、decode 尚未开始时,用户问题自身的注意力分布就已经与后续生成 token 的注意力模式高度一致,跨模型跨数据集都很稳健。据此我们推导出以问题注意力为主因子的价值函数,并用两阶段流程在尊重层间依赖的前提下完成选择与重算。20% 重算比下保留全量 prefill 精度的 96%,prefill 耗时相比全量重算下降约 4.6 倍,且完全免训练。

演讲大纲

  1. RAG 的缓存命中率为什么接近于零
    • 前缀匹配复用的适用边界:多轮对话有效,RAG 失效
    • 检索块动态重排导致的命中率塌陷
  2. 跨块复用:命中率上来了,精度掉下去了
    • 大幅提升命中率
    • 块级 KV 直接拼接,丢掉的是块间 cross-attention
    • 重算名额被"看起来重要"的 token 占满了,和问题相关的一个都没排上
  3. 先知:把用户问题变成调度信号
    • RAG 输入的固定拓扑:查询恒在末尾,一个免费但被忽略的先验
    • 核心观测:查询注意力分布与后续生成注意力模式的重合度
    • 挑 token 只算问题那几十行注意力,不算整张矩阵,所以选择本身几乎不花钱
  4. 两阶段重计算:怎么在层依赖下高效执行
    • 死结在哪:每一层该重算的 token 不一样,但想知道深层该挑谁,得先把前面所有层都算完——而这正是我们想省掉的开销
    • 走不通的捷径:只用第一层的结果替所有层做决定,跨层 token 重合度断崖式下跌
    • 阶段一,发现:从头到尾走一遍所有层,每层只算问题对上下文的注意力,把各层信号融合成一份全局重要性排序
    • 阶段二,重建:名单已定,再走一遍完成重算。因为不必边算边选,隐藏状态可以沿层传递复用,不会走一层停一下等决策
    • 与推理引擎 prefill 流程的对接点
  5. ProphetKV + ContextBox
    • 复用单位从前缀降到块,同一份 KV 能被更多请求命中。
    • 可缓存对象从会话前缀变成整个知识库,显存装不下,且需要跨实例共用——共享存储成为必需。
    • LRU 在 RAG 下会颠簸,先知信号在选择阶段已经算出,可以作为多级缓存的放置依据
  6. 总结与 Q&A
    • 结论:跨块复用的瓶颈不在选择规则,而在预算分配
    • 三个数字:20% 重算预算、精度保留 96%、prefill 加速 4.6 倍(基线为全量重算)
    • 三个代价:以 I/O 换算力;无小相关子集的任务退化;引擎侧缺部分复用接口

这样的技术在实践过程中有哪些痛点?

  • 拿 I/O 换算力:候选块的 KV 要全部读回显存,其中被重算的那部分读回来就作废;上下文越短、存储越慢,越不划算
  • 精度并非无损:20% 预算下仍有约 4% 相对损失;摘要、全文翻译这类没有"小相关子集"的任务,以及查询不在末尾的模板,会直接退化
  • 引擎侧缺接口:vLLM / SGLang 都没有"复用一部分、重算一部分"的公开接入点,落地成本不低

演讲亮点

  1. 一个反直觉的观测:模型在开口回答之前,就已经"知道"答案藏在上下文的哪里——用户问题的注意力分布,提前预示了后续生成的注意力模式。
  2. 一次目标的重定义:同行都在想办法把有限算力分得更均匀,我们证明真正该做的是放弃重建全部 cross-attention,只算用户问题关心的那部分。
  3. 实测数据:20% 重算比、精度保留 96%、prefill 快 4.6 倍、免训练、可直接接入现有推理引擎。
  4. 从存储侧视角说清楚,KV Cache 跨块复用之后,多级缓存的收益边界到底在哪里。

听众收益

  1. 理解 RAG 场景下 KV Cache 复用的真实瓶颈:前缀匹配为什么失效,跨块复用的收益边界在哪里,以及"理论重算比"与"实际算力开销"之间为什么会差出数倍。
  2. 拿到一套免训练的选择性重计算方案:如何用用户问题定位真正该重算的 token,如何在层间依赖下分两阶段执行,以及方案生效需要满足的三个前提条件。
  3. 看清跨块复用之后的完整成本账:重算省下的算力、KV 回显存的 I/O 开销、精度损失三者如何权衡,多级 KV Cache 在什么条件下才真正划算。

by 闪英迪 博士

清华大学
助理研究员

AgentENV(AENV)是清华大学计算机系 KVCache.AI 团队与月之暗面联合研发的面向智能体的分布式执行环境,目前已在 GitHub 开源。AI Agent 在强化学习训练、模型评测与在线服务中,需要在真实的软件环境中执行复杂操作(读取代码、安装依赖、与数据库交互等),而现有沙箱平台普遍面临成本高、可扩展性有限的瓶颈。
AENV 提出了一套创新解法:通过按需镜像拉取和分层块存储实现高可扩展性;通过内存复用、页面缓存共享及 Balloon 技术大幅提升单机部署密度;通过暂停快照功能显著提升资源利用率。目前,AENV 已深度服务于 Kimi K3 的强化学习训练,在生产环境中成功支撑了超 150 万镜像与 5000 万个执行环境的并发调用,极大降低了基础设施成本。

演讲提纲

  1. 为什么 AI Agent 需要专属执行环境
    • 从训练 Rollout、模型评测到在线服务,梳理 Agent 沙箱的核心应用场景
    • 拆解代码执行、测试运行、工具调用、文件读写和依赖安装等环境能力
    • 分析传统沙箱在成本、环境灵活性和镜像分发效率上的主要局限
    • 引出面向大规模 Agent 工作负载的分布式执行环境需求
  2. 成本压力与环境组合挑战
    • 结合训练资源数据,量化执行环境在强化学习流程中的成本占比
    • 对比模型调用与沙箱运行开销,分析推理阶段的成本结构
    • 拆解传统沙箱平台在环境组合及模板膨胀问题
    • 分析传统 OCI 镜像全量下载、解包和高并发分发的性能瓶颈
  3. AENV 的产品定位与总体架构
    • 介绍 AENV 的设计目标、生产规模及其在 Kimi K3 训练中的应用
    • 拆解 Gateway、Scheduler、Node 与 Sandbox 的核心职责
    • 通过 Firecracker、ublk 和共享存储构建计算、隔离与状态管理体系
    • 兼容 E2B、多容器环境和嵌套 Docker,降低现有 Agent 应用的迁移成本
  4. 高密度部署与弹性调度技术
    • 基于 ublk + overlaybd 构建支持远程挂载和按需读取的分层块存储
    • 通过“共享只读基底 + 私有写入增量”提升镜像与磁盘复用率
    • 将 Page Cache 下沉至宿主机,并结合内存回收机制减少重复占用
    • 将低活跃 Sandbox 自动暂停并持久化,释放 CPU 和内存资源
    • 结合增量快照与懒加载,实现快速恢复和跨节点调度
  5. AENV 的落地效果
    • 对比按需加载、缓存拉取与冷镜像拉取,验证启动和分发性能
    • 结合生产集群数据,评估 CPU、内存复用带来的部署密度提升
    • 对比不同沙箱平台的月度成本,分析 AENV 的规模化降本效果

实践痛点:

  • 高密度与性能确定性的冲突:CPU 和内存超售能够显著降低成本,但当大量沙箱同时转为活跃状态时,容易出现资源争抢、尾延迟升高和任务超时,需要对沙箱进行精细的控制;
  • 按需读取与运行时抖动的冲突:远程镜像无需完整下载即可启动,但首次访问缺失块仍依赖网络和后端存储;网络波动可能从启动等待转化为任务执行过程中的随机停顿。

前沿亮点:

  • 生产规模验证:AENV 已服务于 Kimi K3 训练,并支撑约 150 万个镜像和 5000 万个执行环境。
  • 将“高密度部署”和“弹性生命周期”统一起来:通过共享基底、私有增量、Page Cache 复用、冷页回收、增量快照和懒加载,既减少单个沙箱的资源占用,也能回收低活跃沙箱占用的集群资源。
  • 把远程状态变成本地可用设备:基于 ublk + overlaybd 对远程镜像、磁盘和快照进行块级按需挂载,显著降级镜像分发的性能开销。
  • 兼顾性能、成本与生态迁移:AENV 不仅追求启动速度,还提供 E2B 兼容、多容器组合、和多存储后端支持,降低现有 Agent 系统接入新基础设施的改造成本。

听众收益:

  • 理解 Agent 执行环境为何会成为模型之外的重要成本中心,掌握训练 Rollout、模型评测和在线服务对沙箱基础设施的不同要求。
  • 掌握一套可复用的分布式 Agent Sandbox 架构,包括网关、调度器、执行节点、虚拟机隔离、分层块存储、对象存储和 P2P 分发的职责划分。
  • 掌握“共享基底 + 私有增量”,“增量快照 + 懒加载”,“暂停恢复 + 资源调度”等关键设计方法及其适用场景。

by 王鑫

蚂蚁集团
AI 数据引擎技术负责人

在大模型训练数据规模持续提升、模型迭代效率持续加快的背景下,业界在模型数据处理的 GPU 效能、任务稳定性、数据交付时效等方面面临巨大挑战。蚂蚁通过新一代大模型训练数据处理系统 Altum 的建设,尝试系统化解决这些问题。本次分享将重点介绍在性能、稳定性、效率等方面提升的关键技术策略和背后的思考与取舍,以及业务生产实践案例。

演讲提纲:

  1. 背景
    • 业界、蚂蚁在大模型训练数据处理上面临的挑战;
  2. 整体方案
    • 涵盖算力、引擎、平台、数据等多个层次的体系化方案;
  3. 极致性能优化
    • 异构算力融合调度:向上兼容不同算子体系、向下支持多种算力类型,提升全局资源利用率;
    • 基于数据湖存储 Paimon 的端到端升级:从数据采集到模型训练消费的端到端优化,提升存储与网络 IO 性能;
    • 算子性能优化与增量计算(全局去重、样本重试、增量同步等),提升 GPU 计算性能;
  4. 稳定性提升
    • 样本级重试、端到端可观测与 SLA 保障、熔断保护机制、智能运维诊断;
  5. 研发效率提升
    • 端到端场景化 Pipeline:场景化研发范式、增强能力(节点、算子)、人机协同研发;
    • Agentic 数据处理:支持逐条数据的多轮 Agent 处理;
  6. 生产实践与未来展望
    • 在阿福、百灵等内部场景的落地效果;
    • AI Data Infra 发展方向。

实践痛点:

  • 跨引擎调度的统一抽象 vs 引擎特有能力损失:不同引擎的统一在一定程度上牺牲了各引擎的独有优化,需要在统一对齐上做 tradeoff,做不到「零损失抽象」;
  • 样本级重试的降本空间 vs 幂等约束与熔断阈值的平衡难题:只重跑失败样本能根治「全量重跑烧 GPU」,但失败熔断阈值在「误杀抖动」与「无效烧卡」之间难以平衡。

前沿亮点:

  • 「高失败率、低吞吐、高交付时长」三角困局下的体系化解法;
  • 从全局资源利用率、存储与网络 IO、计算性能全方位的极致性能优化;
  • 场景化、Agentic 方式的 AI 数据研发新范式。

听众收益:

  • 了解大模型背后训练数据处理的全链路;
  • 掌握全链路数据处理背后的关键技术挑战与系统性解法;
  • 获得真实业务场景下的落地路径。

交通指南

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