本文深度解读 Modular 公司开源维护的《LLM Inference Handbook》，系统梳理 LLM 推理工程的知识体系。文章提炼三大核心框架：prefill（算力受限）与 decode（带宽受限）的两阶段二分法；KV cache 作为系统中心约束的地位，围绕它的 PagedAttention、prefix caching、PD 分离等技术网络；以及“一切皆 trade-off，唯一方法论是 benchmark”的工程哲学。内容还涵盖 continuous batching、speculative decoding、GPU 内存金字塔、FlashAttention、量化与蒸馏三部曲、Agent 生态与部署运维等主题，强调推理优化的本质是围绕有状态 KV cache 做内存管理与调度。
本文系统讲解 LLM 推理阶段的核心原理。作者指出推理与训练不同，分为 prefill 和 decode 两个阶段：prefill 并行处理整个提示词、计算密集型、决定首 token 延迟（TTFT）；decode 逐 token 生成、受 HBM 内存带宽限制、决定 token 间延迟（ITL）。文章介绍了 GPU 关键硬件概念（Tensor Core FLOPS、HBM、SRAM），逐步演示一个请求的完整流程（分词、采样、KV cache 机制），并将 FlashAttention、PagedAttention、continuous batching、RadixAttention 等优化技术归位到这两个阶段中，帮助读者理解推理瓶颈与优化方向。
本文是 Philip Kiely 所著《Inference Engineering》的交互式伴读站点介绍，系统梳理 LLM 推理工程全貌。文章以 prefill/decode 两阶段为原子结构，按运行时、基础设施、工具链三层展开，逐章讲解模型结构（Attention、KV 缓存、MoE）、GPU 硬件选型（带宽 vs 算力）、软件栈（vLLM、SGLang、TensorRT-LLM）、五大优化技巧（量化、投机解码、缓存、并行、解耦）以及多模态与生产实践（扩缩容、路由、成本、可观测性）。核心思想是：先诊断瓶颈再优化，一切优化皆是权衡，具体知识会过期而底层约束移动缓慢。
作者赞颂 vLLM 的软件设计之美。文章首先介绍 LLM 自回归生成的基本原理，以及推理的两个阶段：计算密集的 Prefill 和带宽受限的 Decode，指出 KV Cache 动态增长与静态批处理带来的内存浪费问题。vLLM 借鉴操作系统分页思想，将 KV Cache 切分为固定大小的块并维护逻辑到物理的块表（PagedAttention），将内存浪费降至约 3%；配合 Continuous Batching 和动态调度，避免已完成的请求阻塞整个批次，让 GPU 始终保持高效。作者认为 vLLM 的成功源于借鉴已被大规模验证的成熟系统概念。
本文由 Cerebras 撰写，从基础原理讲解推理系统中的分离式推理技术。文章先介绍加速器的构成（计算单元与存储），并引入算术强度概念，通过矩阵加法与矩阵乘法的实例说明数据搬运与计算的关系。随后分析 LLM 推理的两个阶段：prefill（处理整个 prompt，计算密集型）与 decode（逐 token 生成，受限于内存带宽），解释二者对硬件需求的不同。Cerebras 提出异构分离式推理，将不同类型芯片分配给不同推理阶段，在相同硬件数量下将吞吐量提升 5 倍且不损失单用户生成速度。
文章深度解读 Baseten 出版的免费工程书《Inference Engineering》，系统讲解如何把 AI 模型在生产环境中跑得快、省、稳。全书以三层推理栈（运行时、基础设施、工具层）为骨架，核心分析框架是瓶颈判断：prefill 算力受限、decode 带宽受限、图像视频生成算力受限。内容涵盖模型与硬件理解（算术强度、KV cache、选卡策略）、软件栈（vLLM/SGLang/TensorRT-LLM 三大引擎对比）、五大加速技术（量化、投机解码、缓存、并行、分离部署）及其交互关系，以及生产化部署的延迟全栈账本、故障处理与成本核算，强调约束换性能、技术按组合评估等基本原则。
文章以'读长文档只要三条结论为何很慢，写两千字演讲稿反而很快开口'为切入点，讲解 LLM 推理的 prefill 与 decode 两个阶段。Prefill 并行处理全部输入 token 并保存 KV cache，决定首 token 延迟（TTFT）；decode 自回归地逐个生成 token，受内存带宽影响，影响 token 间隔（ITL）。文章进一步介绍 chunked prefill、prefill/decode disaggregation 和 prefix caching 三种优化手段，并以 EXO 用 DGX Spark 做 prefill、Mac 做 decode 的演示说明跨设备分工的可能性，帮助读者具体分析 AI 响应慢的原因。
文章系统讲解大模型推理的完整流程：输入文本先经Tokenizer切分为token并转换为token id，再通过Embedding转为带位置信息的语义向量；随后进入Prefill阶段，模型并行处理整个prompt，通过Transformer的Self-Attention计算Q、K、V并生成KV Cache，经Causal Mask确保不偷看未来token；最后经LM Head和softmax输出第一个token。进入Decode阶段后，逐个生成token、不断更新KV Cache，直到满足EOS、max_tokens或stop条件终止，最终反解码为文本输出。
本文深入浅出地讲解了 LLM 推理中 KV cache 的原理。作者以长文档问答为场景，说明模型生成每个 token 时无需重复计算全部历史状态，解释了为什么缓存 K/V 而不需要缓存 Q：历史 Q 已完成对应位置计算，而 K/V 需供后续新位置读取。文章还讨论了 causal attention 的信息方向如何决定 cache 失效条件、KV cache 的显存开销计算、prefix caching 复用共同前缀的策略，以及 DeepSeek-V4.1-Flash 中 causal encoder-decoder、跨层 KV 共享与 shared KV representation 等架构优化。
文章基于 TogetherAI 团队 Zain 的分享，沿一个请求的完整生命周期拆解 LLM 推理引擎（vLLM、SGLang、TensorRT-LLM）的内部机制。核心洞察是：prefill 计算受限、decode 内存带宽受限；KV cache 用空间换掉平方级计算，但成为显存瓶颈。引擎通过连续批处理让 GPU 每 pass 都不空闲，PagedAttention 像操作系统管理内存一样管理 KV cache（碎片率从 60-80% 降到 4% 以下），chunked prefill 摊平长 prompt 带来的延迟尖峰。Agent 循环因每轮重发完整对话、输入越来越长而输出极短，使其痛点落在 prefill 与 KV cache 上：prefix caching 可将 100 轮 agent 的总 prefill 工作量从约 55 倍降到约 10 倍，'缓存为王'是 agent 与引擎的交汇点。
文章介绍了 GPU kernel 的概念及其在模型推理优化中的作用。Kernel 是运行在数千个 GPU 线程上的并行函数，区别于操作系统内核。作者解释了 kernel 的调用流程（如 torch.matmul 经由 cuBLAS 等库启动 kernel），以及编写自定义 kernel 的价值，重点介绍了 kernel 融合（fused kernels）技术，如 FlashAttention 通过在 SRAM 中完成多步计算减少对慢速 HBM 的读写。同时强调自定义 kernel 虽然炫酷但应放在最后考虑，Batching、量化、投机解码、编译器优化等上层手段收益更大。最后推荐从 Triton 入手，并介绍了 ThunderKittens、TileLang、CuTe、Mojo 等新兴 kernel DSL。
文章系统讲解了LLM推理中KV缓存的工程优化。KV缓存随序列长度增长，Llama 3.1 70B单条128K序列的BF16缓存约需40GB，成为GPU内存和注意力计算的双重瓶颈。作者将12种优化技术按减少的对象分类：GQA/MQA减少KV头数量，跨层注意力减少缓存层数，滑动窗口与淘汰减少保留token数，MLA减少表示宽度，量化减少字节数，混合循环层用固定状态替代增长缓存，分页与前缀复用减少分配浪费。文章配有可运行代码示例，并分析各技术的适用场景与权衡。
文章从第一性原理剖析了 LLM 推理服务中三种批处理策略。现代 GPU 在 LLM 解码时受显存带宽限制，计算单元大量空闲，批处理可将权重读取成本分摊到多个序列以提升吞吐。由于自回归解码的输出长度不可知、序列间相互依赖，传统批处理存在短板：静态批处理在批开始时一次决定，受最慢成员拖累；动态批处理加入定时器，缓解入批等待但仍整批绑定；连续批处理（iteration-level scheduling）在每次前向传播后重新调度，完成的序列立即让位给排队请求，是现代推理引擎高吞吐的关键。文章还讨论了固定输出场景下静态批处理的适用性，并给出 vLLM 和 Triton 的配置示例。
