隨著大型語言模型(LLM)的應用逐漸從實驗室走向大規模商用,推論效率與成本控制成為企業面臨的核心痛點。在現有的運作模式中,LLM 的推論過程被拆分為「預填充」(Prefill)與「解碼」(Decode)兩個特質截然不同的階段。然而,傳統架構習慣讓這兩個階段共享同一個 GPU,這也正是造成使用者在輸入長篇文字後,常感到生成速度變慢、系統反應遲鈍的根本原因。
具體而言,預填充階段需要一次處理整個輸入提示字(Prompt)以產生初始的 KV 快取,這屬於「運算密集型」任務;而解碼階段則是逐字產生結果,極度依賴記憶體頻寬,屬於「記憶體密集型」任務。當這兩者在同一顆 GPU 上爭奪資源時,長文本的預填充往往會像路障一樣,硬生生地卡住所有正在進行中的解碼任務,導致首字延遲(TTFT)與字間延遲(ITL)變得難以預測,甚至引發嚴重的排隊效應。
AWS 最近提出的「解構式預填充與解碼」(Disaggregated Prefill and Decode, DPD)方案,正是為了解決這類資源爭奪問題。透過在 Amazon SageMaker HyperPod 上實施 DPD,系統能將預填充與解碼任務分別指派給不同的 GPU 池,並利用 Elastic Fabric Adapter(EFA)與遠端直接記憶體存取(RDMA)技術,確保不同節點間的 KV 快取能以極低延遲高速傳輸。這種架構讓工程師可以針對不同階段,量身打造最合適的平行化策略,而不必再為了兼顧兩者而做出妥協。
這項發展對 AI 技術架構具有深遠影響。首先,它大幅提升了推論系統的穩定性與預測性。過去開發者為了緩解延遲,通常會使用「分塊預填充」技術,但這往往需要精細的手動調優且效果有限。DPD 架構則從硬體配置層級隔離了干擾,讓長文本處理不再是其他併發請求的夢魘。其次,對於追求極致效能的企業來說,結合 vLLM 的分頁注意力機制(PagedAttention)與 HyperPod 的多節點編排能力,意味著能在更優化的硬體成本下,支撐更高併發量的商業應用。
這不只是單純的硬體規格堆疊,更是一場關於 LLM 推論效率的架構演進。隨著長文本應用(如法律文件分析、長篇程式碼生成)需求激增,這種解構式架構將成為企業級 AI 基礎設施的重要標配,確保 AI 服務在處理複雜任務時,依然能保有流暢且穩定的回應品質。