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第017期 - DeepSeek V4 与 Huawei Ascend NPU 性能(InferenceX)| Kimbo Chen、Cam Quilici、Bryan Shan、Jordan Nanos
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第017期 - DeepSeek V4 与 Huawei Ascend NPU 性能(InferenceX)| Kimbo Chen、Cam Quilici、Bryan Shan、Jordan Nanos

摘要

  • DeepSeek V4 改变的是推理工作负载,而不只是模型权重。 其 100万 token 上下文结合了压缩稀疏注意力、高度压缩注意力、embedding compressor 和滑动窗口,相比标准 MOA 模型将 KV-cache 使用量降低约 100X;总参数量也高于 V3,但激活参数更少。Kimbo Chen 称这些是“非常激进的创新”。

  • “首日支持”只是起跑线,不等于可用的峰值性能。 vLLM 和 SGLang 在 NDA 下获得了提前访问权限,NVIDIA 则没有;V4 Pro 更换 mHC 维度后,NVIDIA 初期出现卡顿;AMD 起步时仅支持 FP8,尚无原生 FP4。将 Torch fallback 替换为 AITER 或 Triton,再叠加一系列小幅改进,可以提升端点承载能力和经济性。

  • MegaMoE 宣称的 1.5-1.73X 加速,来自把 kernel 边界视为可协商对象。 它避免寄存器与 HBM 之间的数据往返,并在一个 megakernel 内让通信与计算重叠,从而“激进地降低延迟”。代价是显著的工程复杂度和内存压力;当超大训练 batch 已经隐藏了启动与通信开销时,收益也会下降。

  • vLLM 与 SGLang 的竞争是有益的基础设施竞争,而不是你死我活的跑分赛。 InferenceX 避免把每项结果都变成 runtime 之争,但 Cam Quilici 的结论仍是“TL;DR,竞争是好事”:每种实现都会迫使优化加速,而两个后端也能在优先级或支持方向出现分歧时,为实验室、推理服务商和下游 RL 库提供选择。

  • Huawei Ascend 已从纸面宣称走向可验证的 DeepSeek V4 性能。 Bryan Shan 称发布时的性能 profile“非常优雅”、kernel 也很复杂,这意味着 Huawei 可能比 vLLM 或 SGLang 提前更久拿到架构访问权限并进行优化。CANN 代码开源且可在 GitCode 上直接阅读;Bryan 还称赞其文档、技术 meetup,以及他所说的与工程师每周通话。Jordan 则将其与闭源专有库 TensorRT-LLM/Dynamo 和 AITER/Mori 对比。关于 Huawei 优化是否导致 V4 延迟发布的相互矛盾传闻仍未解决,但“V4 发布时在 Huawei 上的性能是真实的”。

  • DeepSeek V4 Pro 首发时的 75% 折扣如果最终永久化,可能意味着优化收益,也可能意味着中国市场的激进份额争夺。 Kimbo 将低价与 HCCL、MC² 等中国系统工程的积累联系起来,也怀疑发布后仍有进一步优化;他表示,在字节跳动占据多数份额的市场里,DeepSeek 可能以“很可能是负毛利,至少也是零毛利”的方式定价。

  • InferenceX 正从合成芯片测试,转向观察真实智能体系统的行为。 当前 8K/1K 与 1K/1K 固定长度测试主要隔离出“基本纯粹的芯片性能”,但无法检验 100万 token 的承诺或现实中的缓存行为。计划中的 AgentX 将使用内部 Claude Code trace,并比较 Dynamo、KV block 管理和 prefill-decode 解耦,因为“推理是一个系统问题”。

精读

1. V4 通过压缩 KV-cache 流量拿下 100万 token 上下文

  • Kimbo 提到的核心变化是 100万 token 上下文和 MegaMoE。Jordan Nanos 补充称,V4 的总参数量更多,但激活参数少于 V3;它“本质上是一个不同的模型,而不只是更新了权重”。

  • 压缩稀疏注意力和高度压缩注意力都建立在 DeepSeek Sparse Attention 之上,后者随 3.2 一同发布。将 query 对 key/value 的访问稀疏化,可以减少内存读取;额外的 embedding compressor 会缩小每条 KV-cache 的大小,滑动窗口则进一步削减用量——合计相比标准 MOA 模型“降低约 100X”。

  • Cam 询问,V4 是否天然更偏好 GPGPU,而不是 TPU 式脉动阵列。Kimbo 否定了这一宽泛前提:tensor core 和脉动阵列都能加速矩阵乘法,MegaMoE 的 kernel 启动方式才是更明确针对 GPU 的特性。

  • Bryan 从首日支持中得到的教训是:过去被当作常量的维度也可能变化。V4 Pro 相比 V4 Flash 和早期 V3 迭代采用了新的 mHC 维度,导致 NVIDIA 初期出现卡顿;vLLM 和 SGLang 获得了 NDA 下的提前访问权限,而 NVIDIA 显然没有。

2. MegaMoE 以工程复杂度换取更低延迟

  • Kimbo 区分了 megakernel 与普通算子融合:前者打破“典型的 kernel 边界”,避免数据在寄存器和 HBM 之间往返,并在资源释放后立即启动后续操作,同时合并计算与通信,实现激进的重叠。

  • DeepSeek 开源的 megakernel 已在 NVIDIA GPU 和 Huawei Ascend NPU 上得到验证,宣称带来 1.5-1.73X 的提升。但即便 CUDA 代码公开,也不意味着 vLLM、SGLang 或 TensorRT-LLM 能在第 1 天直接受益。

  • Hazy Research 将整个 Llama 8B 模型融合进单个 kernel 的极端案例,展示了技术上限,也解释了它为何罕见。Megakernel“需要大量工程工作”;当每个 batch 包含数亿训练 token 时,kernel 启动时间可能已经无关紧要,而激进的内存分配还会增加内存占用,并可能带来热压力。

3. 性能来自 runtime 工作的持续叠加

  • 文章的时间序列显示,随着支持范围扩大,更多硬件陆续上线,包括 B200、B300、GB200、GB300 和 MI355。AMD 提供了一个清晰的追赶案例:首日支持仅限 FP8,没有原生 FP4。FP4 提升了计算速度、减少了传输内存,而 SGLang 的大幅跃升主要来自用 AITER 或 Triton kernel 替换 Torch fallback。

  • Cam 将真实曲线概括为“艰苦工作、微小迭代,每次提升 5% 的吞吐量”。经过 1-2个月,runtime 会从 PyTorch fallback 走向定制 kernel,再逐步换成更好的 kernel;他表示,MiniMax-M3 也正在经历同样的演进。

  • InferenceX 通常将 vLLM 和 SGLang 分开展示,因为直接对决并不总有意义,重复提交还会消耗稀缺的 CI 算力。但 Cam 仍承认,“有一点竞争是好事”,因为两个社区都会因此加快迭代。

  • Cam 将 TensorRT-LLM 和 AITER 定义为面向特定架构、速度很快但可移植性较弱、且不总是完全开放的方案;相比之下,vLLM 和 SGLang 可 fork、对用户友好,并提供 OpenAI API 规范。Bryan 表示,InferenceX 的 benchmark 免责声明注明 AITER 没有客户;Mori 已明显好于此前的 fork,但 AITER 仍需补上与 SGLang 在社区开发上的差距。

  • Kimbo 追溯称,两个项目都源自同一个 Berkeley 实验室,并承认双方阵营都指责对方“复制粘贴了我们的代码”。Jordan 反驳称,两者继续分立已不只是历史遗留:客户和下游 RL 库需要在功能优先级、代码合并、厂商关系和支持服务之间拥有选择。

4. Huawei 软件栈已有可信的模型性能证据

  • Bryan 将传闻与证据分开处理:V4 多次延期,外界说法包括等待 Huawei 优化或进行更好的评测,但他没有裁定争议。发布时的证据显示,“V4 在 Huawei 上的性能是真实的”,并有基准测试和复杂的性能 profile 支撑。其质量表明,Huawei 可能比 vLLM 或 SGLang 提前更久获得架构访问权限并进行优化。

  • CANN 的实现可在 GitCode 上阅读。Bryan 称赞其文档、频繁举办的 meetup,以及他所说的与工程师每周通话;Jordan 则将其开源代码与闭源专有的 TensorRT-LLM/Dynamo 和 AITER/Mori 库作对比。

  • Bryan 还表示,“如果我没记错”,Huawei 在 NCCL 大约于 2024 年发布前就实现了通信与计算融合,而且是在相关论文发表后不久。他称中国开发者的速度达到“10X”,并认为中国开源生态会进一步推动这一速度。

  • Kimbo 将 Ascend 对 Z.AI 的 GLM 和 DeepSeek V4 的支持,联系到 HCCL、MC² 以及激进优化等国内系统工作的持续积累。他怀疑首发时 75% 的折扣永久化,既反映了进一步优化,也反映了市场份额争夺;在这场竞争中,DeepSeek 可能处于“很可能是负毛利,至少也是零毛利”的状态。

5. AgentX 将测试系统,而不是孤立芯片

  • Cam 称当前 8K/1K 和 1K/1K 固定序列长度测试是“没人会使用”的配置,但仍为其辩护,认为它们在不启用 prefix caching 的情况下衡量了“基本纯粹的芯片性能”。100万 token 模型要求测试向更高层迁移,因为“推理是一个系统问题”。

  • AgentX 计划重放内部真实的 Claude Code trace,并比较 Dynamo、不同 KV Block Manager 方案,以及 prefill-decode 解耦。Cam 预计它会在“接下来几周”推出,届时还有几款新芯片已经在测试管线中。

  • Jordan 还将 RL 系统性能列为后续议题:更快的推理 runtime 很重要,但要让完整 RL 系统跑好,“还有更多工作”。