Alluxio 携手 vLLM Production Stack 加速大语言模型推理

近日，Alluxio 宣布与芝加哥大学 LMCache 实验室开发的 vLLM Production Stack 项目达成战略合作。作为大语言模型（LLM）推理领域的开源项目，vLLM Production Stack 旨在为 LLM 推理提供高效的集群级全栈解决方案。此次合作将深度融合双方技术优势，共同推动新一代 AI 基础设施在 LLM 推理场景中的创新突破。

AI 推理的崛起重塑了数据基础设施需求，相较于传统工作负载呈现出独特挑战。推理场景需满足低延迟、高吞吐量及随机访问能力，从而应对海量读写工作负载。在近期的技术变革背景下，成本效益也成为 LLM 服务基础设施的重要考量。

为满足这些特殊需求，Alluxio 与 vLLM Production Stack 携手推出集成化 KV 缓存管理方案，显著提升 LLM 推理性能。Alluxio 凭借三大核心优势成为 KV 缓存管理的理想解决方案：

• 通过 DRAM 与 NVMe 混合存储实现容量扩展；
• 提供统一命名空间、数据管理服务等先进工具；
• 支持混合云和多云部署。

该联合方案突破传统两级内存管理局限，实现 KV 缓存在 GPU、CPU 及分布式存储层之间的高效共享。通过优化跨存储层级的数据布局与访问机制，为大规模 AI 推理工作负载带来更低延迟、更强扩展性与更优能效表现。

芝加哥大学 LMCache 实验室负责人 Junchen Jiang 表示：“与 Alluxio 的合作使我们能够突破 LLM 推理效能的边界。通过双方技术优势的深度融合，我们正在为 AI 部署搭建更具扩展性和更为优化的基础设施，驱动跨行业应用的创新落地。”

加州大学伯克利分校 Sky Computing 实验室主任 Ion Stoica 教授评价道：“vLLM Production Stack 依托 vLLM 生态系统的开源实践，印证了深度科研如何切实推动应用落地。作为可扩展 vLLM 部署的优化参考架构，该方案在弥合前沿技术创新与企业级 LLM 服务之间的鸿沟方面发挥着关键作用。”

Alluxio 与 vLLM Production Stack 联合方案的核心优势：

缩短首 Token 时延

KV 缓存是提升 LLM 查询用户感知响应速度（Time-To-First-Token）的关键技术。通过存储历史查询请求的完整或部分中间结果，当遇到重复提示词片段时（常见于 LLM 推理场景），可避免重复计算的开销。Alluxio 利用 CPU/GPU 内存与 NVMe 存储，可扩展 LLM 服务系统的中间结果缓存容量，显著降低平均响应时延。

扩展 KV 缓存容量，支持复杂智能体工作流

长上下文窗口是复杂智能体工作流的核心需求。联合方案支持将 KV 缓存灵活存储于 GPU/CPU 内存及分布式缓存层（基于 NVMe 的 Alluxio），为 LLM 长上下文应用场景提供关键支撑。

分布式 KV 缓存共享，减少冗余计算

通过将 KV 缓存存储于 Alluxio 服务层（而非 GPU 本地），预填充器（Prefiller）与解码器（Decoder）可高效共享同一 KV 缓存。联合方案综合 mmap 内存映射与零拷贝技术，实现 GPU 节点与 Alluxio 间的 KV 缓存高效传输，在减少内存复制与 I/O 开销的同时，也显著提升了推理吞吐量。此外，由于 GPU 实例的存储资源有限且成本高昂，该方案在经济效益方面也展现出显著优势。

极具性价比的高性能表现

相比纯 DRAM 方案，联合方案以更低成本实现 KV 缓存容量扩展。Alluxio 利用单位成本更优，整体容量轻松可扩展的 NVMe 存储介质，在通用硬件上即可提供与专用并行文件系统媲美的性能。

Alluxio 技术副总裁范斌表示：“此次合作通过解决高吞吐、低延迟数据访问的核心需求，为 LLM 推理性能提升开辟了新路径。通过优势互补，我们正在攻克 AI 领域最具挑战性的数据与基础设施难题，为广泛的应用场景提供更高效、可扩展且经济实惠的推理解决方案。”

关于 vLLM Production Stack

vLLM Production Stack 项目由芝加哥大学 LMCache 实验室开发，提供了在 vLLM 基础上构建推理技术栈的参考实现，使用户能够：

🚀 无需更改任何应用程序代码即可从单个 vLLM 实例扩展到分布式 vLLM 部署；
💻 通过网络仪表板进行监控；
😄 享受请求路由和 KV 缓存卸载带来的性能优势；
📈 在 AWS、GCP 或任何其他云提供商上轻松部署堆栈。

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