最便宜的推理供应商最危险:Meta PyTorch老兵把大模型推理的门道讲透了
AI Inference: Good, Fast, and Cheap, with Lin Qiao & Dmytro Ivchenko of Fireworks AI
Fireworks AI 联合创始人 Lin Qiao 与 Dmytro Ivchenko 讨论推理优化、延迟吞吐权衡及降低总拥有成本。
两年前,用GPT-3处理一百万token要花60美元。今天,一个160亿参数以下的开源模型,同样的量只收20美分,能力还更强。300倍的降价,就发生在这门叫「推理」的生意里。
这期Cognitive Revolution请来的,是Fireworks AI的两位联合创始人:林乔(Lin Qiao)和Dmytro Ivchenko。两人都在Meta做了五年PyTorch,那是今天全球AI应用默认的开发框架。Fireworks做的事叫推理服务,帮开发者把大模型跑得又快、又稳、又便宜。
主持人Nathan Labenz开门见山:推理是不是一门低毛利的商品生意?林乔的回答很干脆。
倒卖显卡的生意,创业第一周就放弃了
林乔回忆,公司刚成立时确实讨论过做GPU套利,显卡紧缺,转手就有利润。团队很快否掉了这个方向。转售硬件是低毛利生意,撑不起一家长期公司。
市面上还有更危险的玩法:有些推理供应商用Uber早期烧钱补贴的方式定价,价格明显压到成本线以下。林乔的原话很直接:
这种人为压出来的价格,撑不起可持续的长期生意。开发者在这类平台上构建应用时至少要小心,因为这些公司烧完融资就会消失。
那Fireworks靠什么立足?三个词:低延迟、高质量、低总拥有成本(TCO)。林乔特意补了一句,低价从来排不上号,低TCO只是高性能带来的副产品。
为什么TCO这么关键?传统应用跑在便宜的CPU上,毛利很高。生成式AI跑在GPU上,卡贵,还特别吃电,普通风冷压不住温度,得用液冷,甚至把显卡整个泡进油里做浸没式冷却。这些全是运营成本。很多AI应用死掉,死因是产品能跑通,账算不过来。Fireworks干的活,就是把这笔账救回来。
Nathan自己也踩过坑。他说工程师做自建方案时,很少把自己的工资算进成本,账面数字远低于真实数字。
Meta的五年,压成五天
两位创始人在Meta的经历,是这期节目里最有分量的部分。林乔给了一组数字:Meta内部部署了超过60万块H100等效算力,耗电相当于60万个美国家庭,大约是两个旧金山市的用电规模。这不是一夜建成的,团队花了五年多。
五年里踩的第一个坑叫「zipper」。2018年Meta内部有多个AI框架,移动端的Caffe2、服务端的ONNX,任务是统一成一个PyTorch。团队想了个理想主义方案:把好用的PyTorch前端和高性能的Caffe2后端像拉链一样缝起来。结果惨败,两个框架的集成成本,比重写一个新框架还高。
最后他们保留PyTorch前端,把后端重写成TorchScript解释器。设计哲学就此定型:死守易用性这条线,把全部复杂性吞进后端。两年前团队又推出TorchCompile,连手动标注代码的步骤都自动化了,这就是PyTorch 2。
第二个教训更贵。他们原以为把PyTorch推进生产环境就是换几个库,结果发现框架创新需要一整套全新的基础设施服务来支撑:新的数据加载器、新的数据变换层、新的训练循环、新的分布式推理服务。五年后,他们从零写出整个PyTorch平台,每天在50个数据中心处理50万亿次推理。
Fireworks的野心就藏在这段经历里:把Meta那五年,压缩成行业的五周,甚至五天。
真正的对手是OpenAI和Anthropic
聊到竞争,林乔的答案出乎意料:Fireworks的对手名单里没有其他推理供应商,真正的对手是OpenAI和Anthropic。
先看价格。Fireworks把16B参数以下的模型定在每百万token 20美分,Anthropic的Haiku收25美分。价格已经贴身肉搏,拼低价没有出路,只能拼质量。
林乔的核心判断是:同尺寸的开源和闭源模型,质量最终会收敛。理由有两条:小模型的参数量决定了知识吸收的上限,而各家能拿到的训练数据也在趋同。就在录制那周,Mistral刚放出8个专家、每个约22B参数的MoE新模型,Fireworks当天就上线了支持;Llama 3几周内要开源;Google的Gemma持续更新,阿里的Qwen和零一万物的Yi也越来越强。
质量一旦收敛,开源的生态优势就会放大:开发者微调开源模型后再开源出去,一棒接一棒,有复利效应。Fireworks整个公司押在这个生态上。
但开源小模型现在还差一口气,往往需要微调。这里有个关键洞察:企业面对的问题其实很窄。林乔举了一串例子:按意图路由到不同agent、给商品目录做分类、搜索结果重排序、从收据和医疗账单里抽结构化数据、改写销售跟进邮件。把模型对齐到一个窄问题上,远比让它同时搞定一百个问题容易。所以现实里的任务,小模型加微调基本都能拿下。
主持人Nathan用自家公司Waymark做了佐证。他们的核心功能是给商家写视频脚本,用的是微调过的GPT-3.5。GPT-4也试过,太慢,而且业务规则太多,prompt里塞不下,成本反倒是其次。微调数据集只有几百条,效果就相当好。窄任务的微调,几百条数据就够,多数人高估了门槛。
微调为什么快?Fireworks主打LoRA(低秩适配):冻结预训练权重,往Transformer每一层注入两个小矩阵,只训练这两个小矩阵。林乔现场算了笔账:一个2000乘5000的权重矩阵,原始参数1000万个;分解成2000乘1和1乘5000两个小矩阵,参数量变成7000个,缩水上千倍,训练开销跟着骤降。
推理侧还有更妙的玩法。假设客户有100个LoRA适配器,天真的做法是每个都和基座模型合并后部署,显存里躺着100份完整模型。Fireworks的做法像一棵树:基座模型当树干,100个适配器挂在树干上共享显存。同样的业务,成本直接省100倍。他们是最早这么做的公司之一。
产品设计上还有个务实细节:Fireworks的API刻意做到和OpenAI兼容。林乔的逻辑是,开发者先用OpenAI试想法,等需要更深度的微调、更低的延迟和成本时,迁移过来的改动最小。
硬件一换代,代码就得重写
这部分Dmytro讲得最硬核。Transformer推理真正吃性能的只有两个操作:矩阵乘法和注意力。但文本生成分成两个阶段,优化策略完全不同:
- 处理输入的prefill阶段,token多,瓶颈在算力,batch可以开到几万;
- 逐个生成token的decode阶段,瓶颈在显存带宽,batch通常只有16到200。
Nathan一开始把两个阶段的区别理解成逐token搬运参数,Dmytro给了个更简单的版本:prefill阶段token多到能把GPU算力喂饱,decode阶段token太少,GPU大部分时间在等数据从显存搬过来。典型应用的输入输出比大约10比1,所以两个阶段都得单独优化。KV缓存把生成的复杂度从二次方降到线性,多查询注意力(MQA)这类技术又把缓存体积砍到几分之一,但缓存再小也得常驻显存。
NVIDIA为什么一家独大?Dmytro拆成两半:一半是硬件,H100有2 petaflops算力,Blackwell翻倍,超芯片冲到10 petaflops,显存带宽和互联同步升级;另一半是开发者生态,CUDA深耕多年,护城河极深。AMD的MI300硬件规格已经反超,ROCm软件栈在开源追赶;Intel的Gaudi 3性能卡在H100和Blackwell之间。挑战者都有机会,但软件生态的债得一天天还。
真正让优化永无止境的,是硬件换代。Dmytro梳理了精度演进:从FP32到FP16,再到FP8,Blackwell上出现FP4,最新论文甚至做到1.58比特,参数只剩0、1、负1三个值,乘法直接消失,只剩加法。每换一次精度,指令集就变一次。为旧硬件写的kernel,放到新卡上可能只剩一半性能。FlashAttention 2是为上一代Ampere架构写的FP16实现,放到H100上跑,性能直接腰斩。
编程栈也在变复杂。H100的Tensor Core要靠CUDA核心异步启动,两层异步叠加,导致公开的高质量H100 kernel数量断崖式下跌。OpenAI的Triton编译器是条出路:用Python写,编译成中间表示再落到硬件指令,代码可读性和可维护性好得多,性能能逼近手工调优。但想压榨到极致,最后还是得检查生成的指令。
至于专用芯片,Dmytro点了Groq的名:把共享显存搬到芯片内部,生成速度快得惊艳,代价是算力单元缩水、片上内存昂贵、每部署一个模型要花数百万美元搭专用环境。演示很酷,现实世界里还只是边缘案例。
并行策略也有口诀。张量并行切权重,能降延迟但吞吐会掉;流水线并行切层,只救装不下的大模型,对延迟没帮助;数据并行切输入,最便宜但注意力计算要特殊处理。能不切就不切,每多切一次,吞吐就掉一截,毕竟跨GPU通信比GPU内部访问寄存器贵好几个数量级。
数据库的老故事,正在推理行业重演
林乔打了个比方。二十多年前数据库刚普及时,每家公司都得雇DBA手工调参数,这批人收入很高。后来数据库系统里长出了优化器,观察工作负载,自动建索引、自动分区,DBA这个职业就慢慢消失了。
她认为推理行业正走同一条路。今天的Fireworks还要根据客户的工作负载人工挑配置:客户在乎首token延迟还是端到端延迟?输入输出比多少?上下文多长?有没有重复prompt?每个答案对应延迟成本曲线上不同的点。
延迟的定义也因应用而异。语音应用真正卡脖子的是前30个token的到达时间,因为语音流式输出前得先攒够一小段才能开口。Nathan说他给企业高管做分享时,第一条建议就是学会看帕累托曲线,从延迟成本到误报漏报,每一层都逃不开这条曲线。
Fireworks的产品分三档。开发者档入门,商业档是无服务器按量付费,企业档客户带着明确的预算和负载画像来,Fireworks帮他们在曲线上选好点,部署专属配置。Nathan举了个典型场景:一家企业有三个应用,语音应用要求首token极快,后台批处理只求最便宜,聊天机器人居中。按这套打法,三个应用会得到三种完全不同的部署配置。而企业流量分布永远偏斜,几个大头应用单独优化,长尾应用合并成一个部署桶,用一套配置兜住。
终局是自动化:系统观察客户跑的真实负载,自我调优,延迟越来越低,质量越来越高,客户不用再找人工选配置。就像当年的数据库优化器,只是这次调优的对象换成了GPU集群。
函数调用、独家生意,和明天就能用的清单
Fireworks也自己训练模型,比如函数调用模型,已经开源两版,第三版在路上。林乔的解释是一个知识分层框架:LLM的知识受训练数据限制,有时间截止,也拿不到爬不到的私有信息;大量知识活在其他模态(图像、视频、音频)和各种API里。一家企业内部动辄几百个API接口,还有键值存储、文档库、生产日志。函数调用就是把所有这些知识源串起来的那一层。她设想的应用形态是个人助理:学习你的偏好,在你开口之前把活干完。
节目末尾有个加录的彩蛋:主录制一周后,Fireworks宣布与Stability AI达成合作,成为Stable Diffusion 3的独家推理供应商。技术上的关键点是SD3改用了Transformer架构,以前基于ResNet和卷积的老架构退休了,文本模型上积累的优化经验可以大部分平移到图像模型上。
图像生成和文本生成有个本质区别:从随机噪声出发,每次前向传播做一步去噪,SD3默认跑约50步,turbo版本只要约4步,牺牲质量换速度。量化策略也不同:文本模型必须保住激活值里的尖峰,因为尖峰影响下一个token的选择;图像模型的尖峰砍掉也无所谓,整体聚合才重要。文本模型的经验不能无脑照搬到图像模型。
至于为什么用户调用的还是Stability的API域名,Dmytro解释,Stability对模型滥用很敏感,专门训练了输入过滤模型,输入消毒这一环必须握在自己手里,所以请求先到Stability,过滤后再路由到Fireworks。
Nathan是Mamba架构的爱好者,追问SSM会不会进路线图。林乔的回答很冷静:客户需求几乎为零。SSM去掉了Transformer的二次方复杂度,理论上擅长长上下文,但纯SSM模型的质量至今追不上同级别的Transformer。AI21 Labs开源的混合架构Jamba是折中方案,实际效果还有待验证。更麻烦的是,行业连长上下文质量的统一评测标准都没有,常用的「大海捞针」测试太简单。
最后是这份清单,明天就能用:
- 选推理供应商,别看最低单价,看延迟稳定性。把工程师自建基础设施的工资算进TCO,大多数自建都不划算。
- 窄任务先试微调,几百条数据就够。用LoRA,迭代飞快,别一上来就堆几万条数据。
- 部署多个微调模型时,找支持共享基座的供应商,成本差距是百倍级的。
- 在补贴定价的平台上建应用,记得留迁移后路。选API兼容OpenAI的供应商,切换成本最低。
这门生意的本质,用林乔的话说就是:你专心做产品,脏活累活我们包了。至于脏活有多脏,60万块H100和五年PyTorch,就是答案。
In this episode, we delve into the intricate world of AI inference with cofounders of Firework AI. Discover the strategies behind optimizing AI performance, the importance of balancing latency and throughput, and the nuances of different AI architectures from GPT-3 to Stable Diffusion. Learn about their partnership with Stability AI, their unique focus on reducing total cost of ownership, and their vision for a seamless developer experience.
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