大语言模型引擎全解析:Transformers、vLLM、Llama.cpp等,最佳选择全攻略

基本介绍


本文将带你深入了解 TransformersvLLMLlama.cppSGLangMLXOllama 这些引擎,帮助你找到最适合的工具,释放大语言模型的全部潜力!

  1. Transformers 引擎:NLP 领域的瑞士军刀

  • 开发者: Hugging Face

  • 特点: Transformers 是当今最流行的开源 NLP 库,支持数百种预训练模型(如 GPT、BERT、T5 等),并提供了从模型加载、微调到推理的全套工具。

  • 优势:

    • 支持 PyTorch 和 TensorFlow,兼容性强。

    • 社区活跃,模型库丰富,文档完善。

    • 适用于从研究到生产的各种 NLP 任务。

    • 适用场景: 如果你需要快速实现文本分类、生成、翻译等任务,Transformers 是你的不二之选。

    • 吸引点: 无论你是初学者还是专家,Transformers 都能让你轻松上手,快速实现 NLP 应用的落地。

  1. vLLM 引擎:GPU 推理的性能怪兽

  • 开发者: UC Berkeley 研究团队

  • 特点: vLLM 是一个专注于大语言模型推理的高性能引擎,通过创新的内存管理技术(如 PagedAttention),显著提升了 GPU 的利用率和推理速度。

  • 优势:

    • 极致的推理性能,适合大规模部署。

    • 高效的内存管理,支持更大的模型批次。

    • 专为 GPU 优化,适合高并发场景。

    • 适用场景: 如果你需要在生产环境中部署大语言模型,并追求极致的推理性能,vLLM 是你的最佳选择。

    • 吸引点: vLLM 可以让你的模型推理速度提升数倍,同时降低硬件成本,是高性能应用的秘密武器。

  1. Llama.cpp 引擎:CPU 上的轻量级王者

  • 开发者: 社区项目

  • 特点: Llama.cpp 是一个基于 C++ 的实现,专门用于运行 Meta 的 LLaMA 模型。它通过优化计算和内存管理,使得在 CPU 上运行大模型成为可能。

  • 优势:

    • 轻量级,无需 GPU 即可运行。

    • 适合资源受限的环境(如嵌入式设备或低配服务器)。

    • 开源且易于扩展。

    • 适用场景: 如果你需要在没有 GPU 的设备上运行大语言模型,Llama.cpp 是你的理想选择。

    • 吸引点: 无需昂贵硬件,Llama.cpp 让你在普通设备上也能体验大语言模型的强大能力。

  1. SGLang 引擎:高效推理的新星

  • 开发者: 未知(可能是某个研究团队或公司)

  • 特点: SGLang 是一种专注于高效推理的引擎,可能通过稀疏计算或分布式优化来提升性能。

  • 优势:

    • 针对特定场景的优化,可能显著提升推理效率。

    • 适合需要高性能推理的企业级应用。

    • 适用场景: 如果你需要在大规模分布式环境中运行大语言模型,SGLang 可能是一个值得尝试的工具。

    • 吸引点: SGLang 的神秘感和潜在的高性能优化,让它成为探索未来推理技术的窗口。

  1. MLX 引擎:高效计算的未来之星

  • 开发者: 未知(可能是某个研究团队或公司)

  • 特点: MLX 可能是一种针对大语言模型优化的机器学习框架,专注于高效计算和推理。

  • 优势:

    • 可能支持特定硬件(如 TPU 或定制芯片)的优化。

    • 适合需要极致计算效率的场景。

    • 适用场景: 如果你需要在特定硬件上运行大语言模型,MLX 可能是一个值得关注的选择。

    • 吸引点: MLX 的潜在硬件优化能力,让它成为未来高效计算的重要候选者。

  1. Ollama:本地运行大模型的利器

  • 开发者: 社区项目

  • 特点: Ollama 是一个用于本地运行大语言模型的工具,支持多种模型(如 LLaMA、GPT 等),并简化了模型的部署和运行。

  • 优势:

    • 简单易用,适合个人用户和开发者。

    • 无需云端资源,完全本地运行。

    • 支持多种模型,灵活性高。

    • 适用场景: 如果你希望在个人设备上测试或运行大语言模型,Ollama 是你的理想选择。

    • 吸引点: Ollama 让你无需依赖云端服务,随时随地体验大语言模型的魅力。


指标对比

  1. 性能对比

引擎性能特点硬件支持适用模型规模
Transformers通用性强,性能中等,适合中小规模模型推理和训练。CPU/GPU中小规模模型
vLLM高性能推理,通过 PagedAttention 等技术优化 GPU 内存和计算效率。GPU大规模模型
Llama.cpp针对 CPU 优化,性能中等,适合资源受限的环境。CPU中小规模模型
SGLang可能通过稀疏计算或分布式优化提升性能,具体性能取决于实现。未知(可能 GPU)中大规模模型
MLX可能针对特定硬件(如 TPU 或定制芯片)优化,性能潜力高。特定硬件中大规模模型
Ollama性能中等,适合本地运行,无需高性能硬件。CPU/GPU中小规模模型

总结:

  • vLLM 在 GPU 上的推理性能最优,适合大规模模型。

  • Llama.cpp 和 Ollama 适合在 CPU 或低配设备上运行中小规模模型。

  • SGLang 和 MLX 的性能潜力较大,但需要更多实践验证。


  1. 并发能力对比

引擎并发支持适用场景
Transformers支持多线程和多 GPU 推理,但并发能力受限于框架和硬件。中小规模并发任务
vLLM高并发支持,通过内存优化和批处理技术显著提升并发性能。高并发推理任务
Llama.cpp并发能力有限,适合低并发场景。单任务或低并发任务
SGLang可能通过分布式计算支持高并发,具体能力取决于实现。中高并发任务
MLX可能针对高并发优化,具体能力取决于硬件和实现。中高并发任务
Ollama并发能力中等,适合本地低并发任务。单任务或低并发任务

总结:

  • vLLM 在高并发场景下表现最佳,适合生产环境。

  • Transformers 和 SGLang 适合中等并发任务。

  • Llama.cpp 和 Ollama 更适合单任务或低并发场景。


  1. 适用场景对比

引擎适用场景优势
Transformers研究、开发、中小规模生产环境。功能全面,社区支持强大,适合多种 NLP 任务。
vLLM大规模模型推理、高并发生产环境。极致性能,高效内存管理,适合企业级应用。
Llama.cpp资源受限环境(如嵌入式设备、低配服务器)。轻量级,无需 GPU,适合低成本部署。
SGLang中大规模模型推理、分布式计算环境。可能通过优化提升性能,适合探索性项目。
MLX特定硬件环境(如 TPU 或定制芯片)。可能针对硬件优化,适合高性能计算场景。
Ollama本地开发、测试、个人使用。简单易用,无需云端资源,适合个人用户。

总结:

  • Transformers 是通用性最强的工具,适合大多数 NLP 任务。

  • vLLM 是企业级高并发场景的首选。

  • Llama.cpp 和 Ollama 适合个人开发者或资源受限的环境。

  • SGLang 和 MLX 适合需要高性能或特定硬件支持的场景。


  1. 硬件兼容性对比

引擎硬件支持适用设备类型
TransformersCPU/GPU普通服务器、个人电脑、云服务器
vLLMGPU高性能 GPU 服务器
Llama.cppCPU低配设备、嵌入式设备
SGLang未知(可能 GPU)高性能服务器
MLX特定硬件TPU、定制芯片等
OllamaCPU/GPU个人电脑、普通服务器

总结:

  • Transformers 和 Ollama 兼容性最强,支持多种设备。

  • vLLM 和 SGLang 需要高性能 GPU 或服务器。

  • Llama.cpp 适合低配设备,而 MLX 需要特定硬件支持。


每秒输出token对比

  1. 性能影响因素

在对比 TPS 之前,需要明确影响性能的关键因素:

  • 硬件性能: GPU 的算力、显存带宽、显存容量等。

  • 模型规模: 参数量越大,推理速度越慢。

  • 批处理大小(Batch Size): 较大的批处理可以提高吞吐量,但会增加显存占用。

  • 引擎优化: 不同引擎在内存管理、计算优化等方面的表现差异显著。

  1. GPU 性能对比

以下是 A800、A100 和 H100 的主要参数对比:

GPU 型号FP32 算力 (TFLOPS)显存容量 (GB)显存带宽 (TB/s)适用场景
A80019.540/802推理、训练
A10019.540/802高性能计算、AI 训练
H10030803.35高性能推理、AI 训练

  • H100 是目前性能最强的 GPU,适合高吞吐量和高并发场景。

  • A100A800 性能接近,但 A800 主要针对中国市场,符合出口管制要求。

  1. 引擎 TPS 对比

以下是各引擎在不同 GPU 上的 预估 TPS(以 LLaMA-13B 模型为例):

引擎A800 (TPS)A100 (TPS)H100 (TPS)备注
Transformers50-10060-12080-150性能中等,适合中小规模推理。
vLLM200-400300-600500-1000高性能推理,优化显存和批处理。
Llama.cpp10月20日10月20日10月20日仅支持 CPU,性能较低。
SGLang未知未知未知可能通过优化提升性能,需实测验证。
MLX未知未知未知可能针对特定硬件优化,需实测验证。
Ollama20-5020-5020-50性能中等,适合本地运行。

说明:

  • vLLM 在高性能 GPU(如 H100)上的表现最佳,TPS 可达 500-1000,远超其他引擎。

  • Transformers 性能中等,适合通用场景。

  • Llama.cpp 和 Ollama 性能较低,适合资源受限的环境。

  • SGLang 和 MLX 的性能数据较少,需进一步测试。

总结:如何选择适合你的引擎?

研究和小规模应用: 选择 Transformers,它功能全面且易于上手。

高性能推理和 GPU 优化: 选择 vLLM,它能为你的模型提供极致的推理速度。

资源受限的环境: 选择 Llama.cpp,它让你在 CPU 上也能运行大模型。

探索未来技术: 关注 SGLang 和 MLX,它们可能带来革命性的优化。

本地运行和测试: 选择 Ollama,它让你轻松在个人设备上运行大模型。

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原文链接:https://blog.csdn.net/2401_85343303/article/details/145965898