vLLM 推理性能优化实验与分析
该文章详细探讨了如何通过优化vLLM框架来提升Qwen3-4B大型语言模型在Tesla T4 GPU上的推理性能。实验中，我评估了不同配置对关键性能指标的影响，包括首次生成Token时间（TTFT）、端到端延迟（E2EL）和请求吞吐量。结果表明，结合前缀缓存（prefix caching）、分块预填充（chunked prefill）以及调整批处理Token数量（max-num-batched-tokens=8192）能显著改善模型性能。尤其在模拟Agent场景下的自定义数据集测试中，这些优化措施成功将TTFT大幅降低约64%，同时提升了请求和输出Token的吞吐量。最终，文章提供了一套推荐的最佳vLLM部署配置，旨在最大化长上下文模型的推理效率和用户体验。
vLLM 工作流程
1. Prefill
Prefill 阶段是指模型在生成任务开始时，将输入 prompt（提示词）全部送入模型，并填充（prefill）KV Cache（键值缓存）。这个阶段通常只在生成的第一个 token 前进行。
- 主要作用：将所有 prompt token 送入模型，建立好 KV Cache，为后续高效 decode 做准备。
- 在 vLLM 里，prefill 可以独立出来（Disaggregated Prefill），甚至由独立的实例来执行，prefill 完成后把 KV Cache 通过网络/进程传给 decode 节点。
- 示例代码见：
examples/offline_inference/disaggregated_prefill.py - 在 chunked prefill 场景下，长文本的 prefill 会被分块（chunk）处理，并与 decode 请求混合批处理，以充分利用算力。