硅谷101
GPU集群高达六成能耗耗于空转,AI基础设施竞争焦点已从单纯堆叠芯片转向以SGLang和Miles等引擎为代表的系统软件与调度优化。
AI-assisted summary of “榨”出硅的极限:怎么让GPU不“闲着”?|与SGLang、RadixArk深聊AI Infra技术与千亿美元市场 — original source. Check the original for full context.
Source published:
Detailed notes
## Background 本内容由 Bilibili 频道的“硅谷101”于 2026 年 7 月 31 日发布。视频简介指出,随着各大 AI 厂商将重心转向推理,昂贵的 GPU 硬件仍存在大量的计算空转与资源浪费,本期节目专访了由 SGLang 推理引擎社区孵化的 RadixArk 团队,深入探讨 AI Infra 领域的算力效率变革与千亿美元市场前景。
## TL;DR 在 AI 芯片短缺与算力极其昂贵的背景下,利用率不足与硬件空转成了行业痛点。节目从 AI Infra 的四层架构切入,剖析了下层硬件与电力难以短期突破的瓶颈,强调系统软件与调度层面的优化是提升性能的关键。RadixArk 团队详细介绍了利用 Radix Attention 优化 KV Cache 显存占用、连续批处理与 PD 分离技术,以及针对强化学习推出的“推训一体”Miles 框架。最终展示了通过系统级优化赋予广大开发者顶尖 Infra 支撑、实现 AI 技术平权的商业远景。
## Atmosphere & style 整期节目呈现出一种前沿、硬核且充满笃定感的技术研讨氛围。对话深入浅出,专业的技术术语(如 KV Cache、PD 分离、Radix Tree)在访谈嘉宾的系统拆解下变得条理分明,体现出极高的工程师素养与实战经验。从探讨硬件浪费的严峻现实到展示系统破局方案,再到提出“消除 Frontier Lab 门槛、实现 AI 平权”的宏大愿景,整个交流洋溢着技术极客改变行业规则的热忱与野心。
## Key takeaways - [00:00](https://www.bilibili.com/video/BV1FnGA66EPP?t=0s) 由于训练向推理转型,科技巨头硬件资本开支巨大引发市场担忧,在芯片短缺与高昂成本下,提升现有 GPU 利用率已成为硅谷千亿美元级热门赛道。 - [00:00](https://www.bilibili.com/video/BV1FnGA66EPP?t=0s) CMU 对 6 代 GPU 的监测显示集群有近 20% 执行时间和 11% 能耗浪费在等待上;在推理场景中 Azure Code 和 OpenAI Chat 分别浪费了 65% 和 52% 的能耗在空转。 - [05:00](https://www.bilibili.com/video/BV1FnGA66EPP?t=300s) AI Infra 涵盖能源、计算硬件、系统软件和服务编排四层;底层的电力与硬件改造周期长且物理极限见顶,而上层软件与调度的优化成本低且能带来数倍性能提升。 - [10:00](https://www.bilibili.com/video/BV1FnGA66EPP?t=600s) 针对重复上下文带来的“推理税”,Anthropic 等通过 KV Cache 复用降低了 90% 计算成本,但面临急剧占用显存的瓶颈。 - [10:00](https://www.bilibili.com/video/BV1FnGA66EPP?t=600s) SGLang/RadixArk 引入 Radix Tree(基数树注意力机制)构建前缀共享的家族树,并配合缓存感知调度、动态淘汰机制与分布式负载均衡,突破了 KV Cache 显存管理瓶颈。 - [15:00](https://www.bilibili.com/video/BV1FnGA66EPP?t=900s) Continuous Batching(连续批处理)采用随到随上的“公交车模式”,避免了传统的“短请求等长请求”,使 GPU 保持满载并提升 2 到 4 倍吞吐量。 - [15:00](https://www.bilibili.com/video/BV1FnGA66EPP?t=900s) Prefill(计算受限)与 Decode(带宽受限)的分离部署(PD分离)避免了两者在同一 GPU 上的相互拖累,已成为 NVIDIA Dynamo 及 SGLang 的核心优化方向。 - [15:00](https://www.bilibili.com/video/BV1FnGA66EPP?t=900s) 低精度计算与投机采样(Speculative Decoding,由草稿模型预生成、大模型一次性验证)能进一步释放 GPU 算力,理想下可将生成速度提升 2 至 3 倍。 - [15:00](https://www.bilibili.com/video/BV1FnGA66EPP?t=900s) SGLang 已成为芯片厂商调优与评测新硬件性能的标杆工具(Day Zero 级支持),其商业化团队 RadixArk 也获得了英伟达、AMD、联发科等硬件与系统巨头的战略投资。 - [20:00](https://www.bilibili.com/video/BV1FnGA66EPP?t=1200s) 强化学习(RL)后训练交织了推理、生成与参数更新,传统框架易导致算力空转;RadixArk 推出开源框架 Miles 与 SGLang 闭环协同,大幅降低阶段切换损耗并提升 MoE 训练稳定性。 - [25:00](https://www.bilibili.com/video/BV1FnGA66EPP?t=1500s) RadixArk 致力于将最顶尖的系统优化与 Day Zero 部署能力转化为云计算级别的 AI 基础设施,从而降低算力与工程门槛,赋予所有开发者与顶尖实验室一战之力。
## Detailed walkthrough ### [00:00](https://www.bilibili.com/video/BV1FnGA66EPP?t=0s) “造芯大战”与 GPU 资源浪费的矛盾
随着各大模型厂商将重心从训练转向推理,AI 行业引发了一场芯片与基础设施的效率革命。OpenAI、Google、Anthropic、智谱以及 DeepSeek 等巨头均相继布局硬件与推理加速,试图让模型跑得更快、更便宜。然而,重新造芯资金门槛极高,绝大多数企业难以负担。华尔街对大规模硬件资本开支(预计科技巨头资本开支将超 1 万亿美元,黄仁勋预测 2030 年基础设施年投资达 4 万亿美元)表达了类似“互联网泡沫”式的担忧,担心短期内投入过大而无法及时回收价值。
在芯片短缺与算力极其昂贵的前提下,提高现有 GPU 的利用率成为了硅谷最热门的千亿美元级赛道。虽然市场上普遍“缺卡”,但卡真的被完全吃满了吗?根据卡内基梅隆大学(CMU)对 756 块 GPU(覆盖 A100、H100 至 B200 等 6 代产品)为期 31 天的细粒度监测显示,大量 GPU 在运行过程中处于“执行空转”(Execution Idle)状态:集群整体上有近 20% 的执行时间和 11% 的能耗浪费在等待上。在推理场景中,Azure Code 负载有 65% 的能耗消耗在空转,OpenAI Chat 类的请求也有 52% 的能耗被白白浪费。
- **AI 推理市场热度**:推理引擎商业化迅猛,Biston 年收入增长 20 倍,估值达 130 亿美元;Fireworks 7 个月内估值翻 4 倍达 175 亿美元,年化营收突破 10 亿美元。 - **开源双子星崛起**:vLLM 与 SGLang 开源社区先后宣布商业化,种子轮融资均超过 1 亿美元,吸引了顶级风投及硬件厂商共同参与。
---
[00:05](https://www.bilibili.com/video/BV1FnGA66EPP?t=5s) AI Infra 的四层架构与软硬件瓶颈
从用户发送一条请求到最终生成 Token,整个 AI 系统包含网络传输、资源调度、模型加载、内存管理以及最终计算等多个环节,任何一环卡住都会导致 GPU 停工。为了彻底理解“GPU 为什么跑不满”,可以将 AI Infra 划分为自下而上的四层结构:
1. **能源基础设施(电/散热)**:决定 GPU 是否能够稳定无间断运行。若电力或散热不足,GPU 会被迫降频。 2. **计算硬件(卡/互联)**:包括 GPU、高带宽内存(HBM)、高速互联与 CPU 等,决定了理论计算上限。若硬件互联跟不上,GPU 会花大量时间在“等数据”而非“算数据”。 3. **系统软件**:包含推理引擎、训练框架(如 SGLang、vLLM)以及编排调度。这一层直接决定能否触及硬件的物理极限。 4. **服务编排与调度逻辑**:负责请求调度和动态资源管理。若调度不当,会导致本可合并的计算被拆散、可复用的缓存被重算。
在四层架构中,下两层(电力、芯片)属于改造周期以年为单位的“硬问题”,且物理上限正在快速见顶;上两层(系统软件、调度)则属于工程和算法层面,优化成本低且往往能带来数倍的性能提升。以一台成本约 400 万美元的 NVIDIA GB200 NVL72 机柜为例,若软件优化不足导致利用率仅有 50%,就意味着白白烧掉了 200 万美元的硬件与电力折旧;若将利用率提升至 90%,效果相当于“凭空多出一台机柜”。这也是为什么像 Anthropic 这样的前沿实验室将 AI Infra 团队扩充至 200 多人,并作为核心竞争壁垒的原因。
> " Most of the work 都要放在软件层和服务编排,因为你把人力投入到这一块当中,你能够带来最大的优化的可能性。"
---
[10:00](https://www.bilibili.com/video/BV1FnGA66EPP?t=600s) SGLang 与 RadixTree:破局重复计算与“推理税”
当模型处理具有重复上下文(如 Agent 工作流中重复出现的系统提示词、工具描述)的请求时,每次都从头计算被称为“推理税”。为了免除这种昂贵的计算浪费,Anthropic 等团队通过 KV Cache 复用降低了 90% 的计算成本。KV Cache(Key-Value Cache)在 Prefill(预填充)阶段将 Prompt 的每个 Token 在每层 self-attention 生成的 Key-Value 张量缓存下来,在 Decode(解码)阶段只计算新 Token 的 KV 并追加到缓存中,直接复用历史 Token。
然而,KV Cache 的代价是急剧占用 GPU 显存,这在多并发和长上下文场景下会迅速成为性能瓶颈。针对这一痛点,由 SGLang 孵化出的 RadixArk 团队利用 **Radix Attention(基数树注意力机制)** 重新构筑了缓存管理。
#### RadixArk 团队解决 KV Cache 管理的核心策略: * **Radix Tree 数据结构**:将庞大的 KV Cache 组织成一颗共享前缀的家族树。所有共享公共前缀的请求(如共享 System Prompt 的多轮对话或 Agent 动作)共用树干,只有内容分叉时才延伸出新的分支,实现了跨请求、跨机器的全局 KV Cache 共享。 * **Cache-Aware Scheduling(缓存感知调度)**:调度器主动将前缀相似的请求排在一起处理。如同后厨连续做几份“麻辣香锅”可以复用底料一样,避免频繁切换 Prompt 导致缓存失效。 * **Eviction(淘汰机制)**:基于访问频次与时间进行淘汰。高频 System Prompt、热点 RAG 文档和最新对话前缀优先保留在显存中,淘汰久未访问、复用价值低的 KV Cache。 * **分布式 Cache-Aware Load Balancer**:在大规模 GPU 集群中,尽量将相同前缀的请求分发至已存在对应 KV Cache 的特定 GPU 节点,避免跨卡重复计算。
---
[15:00](https://www.bilibili.com/video/BV1FnGA66EPP?t=900s) Continuous Batching、PD 分离与性能极致释放
针对 GPU 的第二大浪费——“等待”,当前的系统软件层面进行了重大架构革新。过去传统的排队或固定 Batch 方式会导致“短请求等长请求”,造成严重的显存与算力闲置。
* **Continuous Batching(连续批处理)**:将推理过程改造为随时可上下客的“公交车模式”,新请求随到随上,完成的请求即刻下车,使 GPU 保持满载状态,实际吞吐量提升了 2 到 4 倍。 * **Prefill 与 Decode 分离(PD 分离)**:Prefill(读入上下文)属于 Compute-bound(计算受限),需要高算力;Decode(逐 Token 生成)属于 Memory-bound(带宽受限),对显存带宽高度敏感。过去混跑在同一张卡上导致两者互相拖累。PD 分离将这两个阶段拆分到不同的 GPU 组上执行(如 DeepSeek 在 Prefill 阶段由 32 张 GPU 构成最小计算单元,完成后将中间结果通过高速网络传输给另一批专用于 Decode 的 GPU)。NVIDIA 最新发布的分布式推理架构 Dynamo 亦将 PD 分离放在核心位置,而 SGLang 则是最早支持大规模 PD 分离部署的引擎之一。
除了消除等待,为了吃满 Tensor Core 的物理算力,行业正在引入低精度计算(对权重、激活值、KV Cache 使用更小数据格式,翻倍释放算力)以及**投机采样(Speculative Decoding)**。投机采样通过小模型(Draft Model,草稿模型)先快速生成几组 Token,再由大模型进行一次性并行验证。相当于助教先写草稿、教授批量批改,在理想状态下可将生成速度提升 2 到 3 倍。
> "By default,现在很多人的 choice 都是通过跑 SGLang,然后顺着 SGLang 变成一个 Hardware 评测的工具。"
- **硬件厂商深度绑定**:SGLang 已经成为芯片厂商(如 NVIDIA、AMD)调优与评测新硬件性能的标杆工具。在硬件发布首日(Day Zero),SGLang 即可提供原生的极致优化支持。 - **RadixArk 融资背景**:基于在推理生态的关键地位,RadixArk 获得了包括英伟达、AMD、联发科、Databricks 等硬件与系统巨头,以及 Intel CEO 陈立武、Broadcom CEO 陈福阳、OpenAI 联合创始人张庆文等知名个人投资者的战略注资。
---
[20:00](https://www.bilibili.com/video/BV1FnGA66EPP?t=1200s) 强化学习(RL)时代的“推训一体”与 Miles 框架
随着 OpenAI o1 和 DeepSeek-R1 的兴起,强化学习(RL)成为了新一代模型后训练(Post-Training)的核心方式。然而,强化学习将推理评估、样本生成与参数更新这三种完全不同特性的任务交织在一起。传统的训练框架在同一批 GPU 上跑强化学习时,会在生成阶段让训练卡等待,或在训练阶段让推理卡空转,大量算力在阶段切换中损耗。
为了解决这一“资源协同”瓶颈,RadixArk 在 SGLang 之外推出了专门面向大模型后训练的开源框架 **Miles**。
``` +-------------------------------------------------------------------+ | Miles + SGLang 协同闭环 | | | | +-------------------+ 产出新样本 +-------------------+ | | | SGLang 推理端 | ----------------> | Miles 训练端 | | | +-------------------+ +-------------------+ | | ^ | | | | 更新模型权重 & Kernel | | | +---------------------------------------+ | +-------------------------------------------------------------------+ ```
Miles 与 SGLang 配合时,SGLang 在推理端高效产出样本,Miles 在训练端同步进行梯度更新并实时同步权重,极大地减少了阶段切换的等待损耗。此外,在应对复杂的 MoE(混合专家)架构时,Miles 在 Kernel 级别并行策略、路由调度以及训练-推理一致性(Training-Inference Alignment)上进行了大量工程优化,保证了在后训练阶段的稳定性与扩展性。自发布以来,Miles 已被多家前沿实验室采用。
---
[25:00](https://www.bilibili.com/video/BV1FnGA66EPP?t=1500s) 商业化落地与 AI 基础设施的“平权”
随着全球算力短缺愈演愈烈,“榨干硅片极限”已无法仅靠开源社区研究员的“爱发电”来满足庞大的工程需求。SGLang 提出者、前 xAI 推理团队负责人身影(Sheng Shen)联合创办了 RadixArk,推进技术的商业化落地与快速迭代。
RadixArk 团队认为,AI Infra 正在演变为类似云计算一样的基础设施。当开源模型(如 DeepSeek V4、GLM-5.2、Kimi K3)以数周为单位快速迭代时,模型权重本身并不等同于可用的服务,开发者必须解决显存、吞吐与调度的工程难题。拥有 Day Zero 跨芯片部署能力的推理引擎,正逐步扮演“AI 时代操作系统”的角色。
> "我们做 RadixArk 这一个更大的目标,其实就是希望以后就不要有 Frontier Lab 这个词,因为人人都可以做 Frontier Lab……我们给他们提供的是 Infra 上最强的 support,让他们在想做的那一刻开始,就会和现在的 Frontier Lab 有一站之力。"
通过将最顶尖的系统优化能力赋能给所有开发者,AI Infra 的成熟将大幅降低行业门槛,让创业团队不再被算力与系统工程所拖累,从而推动 AGI(通用人工智能)加速到来。
## Notable quotes > [05:00](https://www.bilibili.com/video/BV1FnGA66EPP?t=300s) Most of the work 都要放在软件层和服务编排,因为你把人力投入到这一块当中,你能够带来最大的优化的可能性。
> [15:00](https://www.bilibili.com/video/BV1FnGA66EPP?t=900s) By default,现在很多人的 choice 都是通过跑 SGLang,然后顺着 SGLang 变成一个 Hardware 评测的工具。
> [25:00](https://www.bilibili.com/video/BV1FnGA66EPP?t=1500s) 我们做 RadixArk 这一个更大的目标,其实就是希望以后就不要有 Frontier Lab 这个词,因为人人都可以做 Frontier Lab……我们给他们提供的是 Infra 上最强的 support,让他们在想做的那一刻开始,就会和现在的 Frontier Lab 有一站之力。
## Mentioned OpenAI, Google, DeepSeek, Anthropic, 智谱, SGLang, RadixArk, 朱邦华, 陈震林Richard, Ethan Xu, 卡内基梅隆大学 (CMU), Biston, Fireworks, vLLM, NVIDIA, AMD, 联发科, Databricks, 陈立武, 陈福阳, 张庆文, Sheng Shen (身影), Miles, Radix Attention, KV Cache, Continuous Batching, Dynamo, GB200 NVL72
## 弹幕氛围 (Danmaku mood) — 103 条 整体氛围极其活跃且偏向专业、正面。观众多为技术爱好者或行业从业人员,对视频的高质量科普(尤其是 AI Infra / 架构方向)给予了高度认可与赞许,同时伴随大量对专业术语(如缓存、蒸馏、并发等)的技术讨论、梗图调侃(如 GPU 摸鱼、麻辣香锅比喻)及细节勘误。
**整体情绪**:😊 正面 55% · 😐 中性 40% · 😞 负面 5%
**热议点** - **芯片/晶圆及硬件架构讨论** —— “Cerebras 就是直接整块晶圆做芯片啊” - **弹幕关键词刷屏与打分** —— “人才” - **形象化的趣味调侃与打比方** —— “我花这么多钱买你来干活儿,你竟然在摸鱼?” - **对科普质量的高高度赞扬与从业者认可** —— “顶上去 这次视频科普的太棒了 都戳在了 infra 发展的最前沿” - **计算机专业术语延伸与算法联想** —— “这和数据库技术几乎一样啊” - **发音勘误与数字人怀疑** —— “看来是数字人”
**代表弹幕** > 很好的科普视频
> 从业人员表示 基本上的术语都解释清楚了
> 顶上去 这次视频科普的太棒了 都戳在了 infra 发展的最前沿
> 我花这么多钱买你来干活儿,你竟然在摸鱼?
> 比从业人员看得还清楚
> 你是从敦煌来的吗,壁画这么多?
> 片名《我的中国芯》
[Source](https://www.bilibili.com/video/BV1FnGA66EPP)