登录

跨集群异构PD分离WAIC首发,专访无问芯穹李秀红,探秘Token工厂「超级管线」的落地路径


速读:跨集群异构PD分离WAIC首发,专访无问芯穹李秀红,探秘Token工厂「超级管线」的落地路径2026年07月20日16:24机器之心Pro编辑|Panda。 李秀红是能跑的。 只有把这两个尾部保障好,才谈得上是高质量的token服务。 于是接下来,我们把镜头推近,聚焦直击大模型推理成本和效率「生死线」的跨集群异构PD分离架构(Prefill-RelayDecode-MainDecode,PDD),我们专访了无问芯穹技术副总裁、该技术负责人李秀红。
2026年07月20日 16:24

编辑|Panda

一次 Agent 任务,用户等的从来不是「一句话」。智能体是「一问、多轮、带着上文反复回来」。执行过程中,每一轮几秒钟的延迟,乘上工具调用带来的几十轮交互,最终会在整个工作流上累积成十几分钟的劣化。 在智能体时代,推理系统面对的不再是一道加法题,而是一道乘法题 。

与此同时,能用来做这道乘法题的算力却仅以线性的速度增长。因此,供需之间的缺口是结构性的,不会随着某一轮扩产而消失。

就在这道缺口最紧张的地方,无问芯穹给出了自己的答案。在 7 月 20 日 2026 年世界人工智能大会上,无问芯穹联合创始人兼 CEO 夏立雪首次公布了无问芯穹 「前店后厂一中心」的 Agentic Infra 战略布局 。

该战略基于「 规模 」与「 效率 」两大锚点,涵盖三大核心板块:

「 算力集散中心 」:即  Agentic Infra 自主式基础设施平台 ,核心目标是最大化智能资源规模,把散落的、异构的算力资源统一汇聚、弹性调度、按需利用,为模型与应用层筑牢充足、稳定、可扩展的算力底座。当前已在全国部署触达超 37,000P 算力、覆盖 16 种主流芯片,盘活了广域分散的异质算力。

「 Token 工厂 」:即  Agentic MaaS 大模型服务平台 ,核心目标是用极致效率服务 Token 的规模化、高质量生产。公司在 WAIC 2026 发布了首创的新一代推理系统优化成果——跨集群异构 PD 分离架构(Prefill-RelayDecode-MainDecode, PDD),极大提升大模型推理效率,同时最大化释放全域异构算力的产业应用价值。实测显示,该架构在实现了首 Token 延迟(TTFT)降低 51.5% 的同时,单 Token 成本可降低 37.5%。

「 AI 生产力商店 」:即  Agentic Infra 行业解决方案 ,不仅携手多行业伙伴把 Token 高效转化为产业认可的高质量 AI 生产力,打造覆盖文娱、游戏、医疗、法律、能源电力等多个垂直行业的 Agentic Infra 行业解决方案,赋能千行百业降本提效。更将智能体能力应用到 AI Infra 本身,打造包含「平台管家智能体系统」、「智算集群运维智能体系统」和「算子生成智能体系统」的基础设施智能体蜂群,以 Agent 能力驱动整套 AI Infra 形成自主迭代、自我优化的闭环,让基础设施越用越强。

值得点出的是:早在 2025 年,无问芯穹就率先提出了  Agentic Infra  的范式;一年过去,这个词几乎成了行业标配。而当一个概念变成标配,真正的分水岭就从「有没有」转移到「深不深」:是只为 Agent 改个入口,还是重写整条从算力到 Token 到生产力的转化链?

总结起来,无问芯穹对此的回答是: 需求的形状变了,所以训练要跨集群、推理要跨集群、基础设施要自己会优化自己,最后这套能力还要能输出翻译到物理世界 。其核心则在于 规模与效率 。

而这条主线中,目前最硬、也最能直接换算成钱的一块是 推理 。

于是接下来,我们把镜头推近,聚焦直击大模型推理成本和效率「生死线」的 跨集群异构 PD 分离架构(Prefill-RelayDecode-MainDecode, PDD) ,我们专访了无问芯穹技术副总裁、该技术负责人李秀红。

下面,他将带我们一道,从行业面临的现实需求说起,深度剖析本项技术的创新和工程价值。

技术报告:PDD: Unleashing Economical And Flexible Heterogeneous LLM Inference Via Cross-Datacenter Prefill-Decode Disaggregation

项目地址:https://github.com/infinigence/pdd

一个 2.5 秒的问题

先从一个看起来小到可以忽略的数字说起。

在 64K 总长度、90% 前缀命中率下,同机房内做 PD 分离, P50 首 token 延迟(TTFT) 平均值约 4.2 秒;如把解码搬到另一座城市的机房,这个数字变成 6.7 秒。多出来的 2.5 秒,是 KV Cache 在广域以太网上爬行的时间。

TTFT 示意图 TTFT 示意图 2.5 秒,听起来不多。这正是我们抛给李秀红的第一个问题:一个几秒的差别,为什么值得专门去优化?

「这其实是个非常核心的点。」他把视角从平均值挪开,「P50 你可以理解成只有一半的请求。我们作为 token 服务工厂,真正要保障的是 P90 和 P99;只有把这两个尾部保障好,才谈得上是高质量的 token 服务。」

而在尾部,那 2.5 秒会迅速膨胀:按 PDD 论文,同样的场景下不做优化的跨集群方案,P90 的 TTFT 是 18.3 秒,P99 是 29.7 秒。「P99 已经快 30 秒了,而现在高质量的 token 服务整体延迟基本不会超过 30 秒。你光传输就用掉 29.7 秒,完全达不到业务要求。」

跨数据中心 PD 分离基准与 PDD 的 TTFT 数据比较 跨数据中心 PD 分离基准与 PDD 的 TTFT 数据比较 换句话说,2.5 秒是中位数请求的账。 而在决定服务质量的尾部,跨集群传输制造的延迟足以让整个服务失去竞争力。

为什么要 PD 分离:让专业的人做专业的事

要理解 PDD,得先理解它的地基,即 PD 分离,及其必要性。

大模型推理有两个阶段,对硬件的要求几乎相反。李秀红给出了非常清晰的画像:「Prefill 是用户把一整段话给你,你处理的是一段批量输入,所以它是计算密集型的,要大算力。Decode 是一个 token 接一个 token 地往外吐,每次处理的计算工作量更小,访存要求更高;而且随着任务变长,它对显存容量和显存带宽的要求都比 Prefill 更高。」

一次交互的端到端总延迟 一次交互的端到端总延迟 两个阶段对延迟的容忍度也不同。「Prefill 的首字延迟,大家容忍度高一点,几秒、甚至十几秒也能接受。但 Decode 每个 token 都是 10、20、30 毫秒量级的,要求非常高。」

而如果不把 PD 拆开,会怎样?李秀红回答到:「你硬把它们塞进同一套代码和配置里,是能跑的,但就是顾此失彼。」用他的话说,PD 分离就是让专业的人做专业的事,而不是搞一个大一统。

这是业界早有的共识。无问芯穹带来的进步是在 PD 分离前面加了两个词: 跨集群 和 异构 。并且二者是正交的: 异构是指 P 和 D 从底层芯片到配置都不同;跨集群则是指 P 和 D 分处不同的机房。 另外,李秀红也指出,「异构可以是单机房内的异构,也可以是跨机房的异构。」

为什么要追求异构?根子在于 国产芯片的现状 。李秀红给出了一套评价芯片的四维框架,也就是芯片在四个维度上的配置: 峰值算力 、 显存容量 、 显存访存带宽 、 互联带宽 。

「旗舰芯片在这四个维度上是均衡的,英伟达做得最好。但你把视野放开,考虑其他芯片,往往很难做到四个维度都和英伟达一个量级。所以有些芯片会做取舍,比如它可能侧重 Decode,让它做 Decode 还可以,但你强行让它做 Prefill,效率就非常低。」

也因此,异构 PD 分离有了价值:让「偏科」的芯片做它擅长的事。

一颗在 Prefill 上平平无奇、在 Decode 上却远超基线的芯片,如果被绑死在耦合部署里,它出色的解码能力就会被浪费掉。

那么,实现异构是在单机房内建一个异构集群,还是找两个机房、用以太网把它们连起来?李秀红判断:「异构集群市面上本来就不多,建造的复杂度高,同时集群一旦建好,各种芯片的配比就固定了,业务变化之后,灵活性也有问题。所以我们认为, 跨集群的异构会是未来成本最低、最灵活的异构方式 。」

传统的数据中心内异构 PD 与 PDD 的细粒度跨数据中心异构部署 传统的数据中心内异构 PD 与 PDD 的细粒度跨数据中心异构部署 瓶颈:一根以太网,传不动一个机房的 KV Cache

跨集群异构方向选定了,但它撞上了一堵墙:两个机房之间要传 KV Cache。

李秀红解释说:「P 和 D 虽然分离,但这两个阶段是协同配合的。Prefill 生产出来的 KV Cache,要传给 Decode 去用。而这个量很庞大。」他当场算了一笔账:主流的 1T 级别旗舰模型,单个 token 的 KV Cache 大约在 10KB 到七八十 KB 之间;取个中间值 50KB,一个 100K 长度的请求,KV Cache 就是 GB 级别。而一个集群每秒要处理几十个这样的请求。

「 以太网一般是用来传输控制信号或者少量数据的,不太会传大量的数据面内容。 」可 Prefill 集群每秒生产出的 KV Cache 是几十 GB 量级,而一条跨机房专线的带宽也就在 GB 量级。「 你的以太网,根本传不动 Prefill 集群产生出来的 KV Cache,这会完全在传输上成为瓶颈。 」

PDD 论文也给出了一组具体数据:即便是 DeepSeek-V4-pro 这种已经用 CSA、HCA 等技术压缩过 KV Cache 的先进模型,80 个并发的 64K 请求产生的 KV Cache 也需要约 23GB 存储,把它传到解码集群需要超过 180 Gbps 的带宽。而经济型的跨机房以太网,通常只能提供 10 到 100 Gbps。带宽之外还有延迟:相比同机房 RDMA,广域以太网的传输延迟要高出几十上百倍。

可行性:先从数据里看到「有戏」,才反过来设计架构

有意思的是,PDD 的诞生过程并非从创意到成果的研发之路,其起点是可行性论证。李秀红回忆道:「当你跟同行讲你在做跨集群 PD 分离,别人一听就会觉得,这不太可能吧?天方夜谭。所以可行性分析是我们整个工作的基础。」

论证分两步,他用工厂的水管作比。第一步是 带宽的可行性 ,也就是「水管的排量够不够」。这一步的关键是一个来自真实业务的观察:在多轮对话和 Agent 这类主流场景下,请求的平均前缀命中率能达到 90%。命中意味着这部分 KV Cache 无需重新传输。李秀红解释说:「 90% 的命中率,意味着我们可以少传 90% 的数据,整体传输量直接降了一个数量级。 」降完之后,专线带宽和集群产能就落到了同一个量级。于是,排量可行了。

这背后是一项为了「给 Decode 实例重复前缀存储去重」而设计的「 Decode-side RadixCache(DRC) 」技术,无问芯穹推理技术团队将其创新性地迁移至了跨集群异构 PD 分离的架构中:针对 Agent 场景长序列、高前缀命中的特征,在解码侧缓存历史 KV Cache,论文数据显示它能在 90% 平均命中率下把所需的跨机房带宽降低最多 10 倍。这也为 PDD 打造了稳固的地基。

但排量够,不代表每个请求都够快。第二步是 延迟的可行性 。「从整体看,数据能传过去,但从每一个具体请求的视角看,还要保证它的延迟满足要求。」而直接用以太网传,延迟完全满足不了业务要求。「所以我们发现,带宽是可行的,但延迟不可行。处理延迟的可行性就是 PDD 这个工作的关键。」

研究观察到,对于真实世界的 agentic 任务请求,大约 70%的请求,输出长度低于 500 tokens。而对于这些短输出请求,1∼20 秒之间波动的跨集群 KV 传输延迟,成为了端到端延迟主要部分。

这里有一个必须追问的问题: 90% 命中率是 PDD 的前提,如果没有这么高呢?

李秀红的回答给出了 PDD 的适用边界,也顺带说明了它的经济性:「高命中率是前提,但不一定非得是 90%。命中率越高,一根专线能支撑的集群规模就越大;低一点也没问题,我们适当提升一下专线的规模就行。相对于集群里的机器成本,专线的成本还是非常低的。」换句话说,命中率影响的只是 PDD 性价比。

顺带一提,PDD 论文披露的一个更精细的观察:真实 Agent 负载的命中率不是稳稳停在 90%,而是高度偏斜的,即约 70% 到 80% 的请求命中率超过 95%,同时夹着一小撮低命中率请求。

不同命中率区间内请求分布随时间的变化。该图展示了 2026 年 1 月至 2 月期间,七个不同命中率区间内的请求占比情况,这些区间覆盖范围从 0%-90% 到 99%-100%。

这种偏斜很有用:海量高命中请求的传输包极小,能借 TCP 的公平机制绕过拥塞、在约 1 秒内到达;真正的高延迟,被隔离在了那一小撮低命中率的请求上。于是问题从「如何全局降低传输延迟」变成了「如何只给那一小撮异常请求做延迟掩盖」,而这是一个小得多、也可解得多的问题。

偏斜的命中率分布使得 P50 传输延迟极低,高延迟集中在少数低命中率请求上 偏斜的命中率分布使得 P50 传输延迟极低,高延迟集中在少数低命中率请求上 PDD 的解法:把 Token ID 送过河,而不是 KV Cache

现在可以拆解 PDD 本身了。简单来说,它把传统 PD 分离的两级进一步解耦成了三级。

P 实例(Prefill) ,执行预填充,位于集群 A。

RLD 实例(Relay Decode,接力解码) ,与 P 同处集群 A,之间是高速 RDMA。

MD 实例(Main Decode,主解码) ,位于远端集群 B。

PDD 的三层跨数据中心 PD 分离架构示意图 PDD 的三层跨数据中心 PD 分离架构示意图 对于这个机制,李秀红用了一个贴切的接力赛比喻:「 就像跑步,你起跑加速的时候跑得慢,就让上一棒先替你跑一段;等你把速度提起来,再接过棒继续跑。 」更具体来说:

第一步, 双路并行传输 。P 算完后,KV Cache 同时走两条路:一条走 RDMA 给同机房的 RLD,几十毫秒到;一条走 TCP 经广域以太网给远端的 MD,要数秒。

第二步, RLD 率先解码,掩盖延迟 。RLD 几十毫秒就拿到了 KV Cache,立刻开始解码。在 MD 那份还在网上爬的这数秒到数十秒中,RLD 已经开始向用户输出 token 了。论文中把这批 token 称为 Eager Output Tokens(急切输出 token)。在这些 token 的延迟掩藏下,跨集群的 KV 传输延迟虽然没有被消除,但是却丝毫不影响用户体验了。

第三步, 延展解码交接(Extend-Decode Handoff) 。等 MD 那份 KV Cache 终于收齐,它并不需要 RLD 把这段时间生成的 KV Cache 也传过来:RLD 只把这批 token 的 ID(几个整数)发过去,MD 用 Token ID 加上从 P 收到的 KV Cache,在本地重算出这段增量 KV Cache,然后无缝接力。

为什么绕这一圈更划算?因为 Token ID 极小(100 个 token 的 ID 只有 1.5 KB),而且是 CPU 数据,不触发额外的显存拷贝;而 MD 重算这段 KV Cache 的开销,又被 Decode 阶段本身访存密集的特性给掩盖了。

论文的 Microbenchmark 给出了一组对比:在广域以太网上直传增量 KV Cache,一次 100-token 交接的负载是 4649 KB,延迟均值 185 毫秒但峰值冲到 512.6 毫秒,还要额外背 24.5 毫秒的显存拷贝开销;而本地重算的方案,传输负载只有 1.5 KB,延迟均值虽略高(305 毫秒),但最大延迟被牢牢摁在 321.4 毫秒,标准差只有 4.8 毫秒。

Microbenchmark:100-token 序列的交接开销比较 Microbenchmark:100-token 序列的交接开销比较 前者确实有时更快,但抖动大;后者稳,而且完全免疫网络波动和排队。在广域网上传一句「我跑到这儿了」,让对方自己把中间过程重算出来,比把整个中间过程搬过去更划算。

顺带一提,这一步还借鉴了一个现成的技术范式。论文点明,Extend-Decode 本质上和 MTP(多 token 预测)、投机解码是同类: 普通解码一步只吃一个 token ID、吐一个 token,而延展解码一次并行处理多个 token ID、补齐它们对应的 KV Cache 再吐出下一个 。由于解码阶段本就是访存密集,这多出来的计算量几乎不额外增加延迟。

两种交接模式和一个会「震荡」的流水线

RLD 和 MD 之间的交接,论文给了两种模式,李秀红也为我们进行了直观的解释:

One-Shot Handoff(一次性交接) :RLD 把生成的 token 一次性全交给 MD,然后立刻释放。好处是 RLD 占用时间最短,坏处是 MD 那一瞬间要处理的 token 变多,「直观上会给人一点卡顿,就像第一个 token 出来的时候,突然卡了那么一下。」

Catch-Up Handoff(追赶式交接) :把一次性交接拆成多批。李秀红举了个例子:「如果一次要交接的 token 超过某个阈值(比如 64 个),我们认为这一下对 MD 的卡顿影响比较大,就先给它一部分,同时让 RLD 别停、继续再接力一段;等 MD 把刚才那一小部分做完,再把第二块给它。」这样就把一次大的卡顿,化成了多次感官上无法察觉的小交接。代价是 RLD 要多跑一会儿,负载略增。

传统跨数据中心 PD 解耦方案与 PDD 延迟隐藏机制的时间线对比 传统跨数据中心 PD 解耦方案与 PDD 延迟隐藏机制的时间线对比 在实际系统中,可以根据 RLD 的实时负载,在两种模式间动态切换。

真正难的部分,在流水线本身。「传统 PD 分离严格来讲也是三阶段:Prefill、RDMA 传 KV Cache、Decode。但因为 RDMA 传输一般不是瓶颈,我们会把它简化成两阶段。」李秀红说,「两阶段的生产消费关系非常容易配平,你只要知道 A 和 B 的生产能力,很容易就把它配平衡了。」

PDD 把这条流水线变成了四阶段:Prefill、接力的 RLD、以太网传输、远端的 MD。李秀红说:「更麻烦的是依赖关系。两阶段时是线性的,A 一个箭头到 B。现在变成了非线性,整个从线性的箭头关系,变成了图的依赖关系。再去做任务均衡、去找瓶颈,就比线性结构复杂很多。」

论文披露了这种复杂性失控时的样子:如果把低命中率请求错误地只在本地(P-RLD 管线)消化、不再传给 MD,MD 侧的缓存命中率会逐渐落后于 P 侧,这个偏差会反过来把更多负载甩回 RLD,形成正反馈,最终 RLD 过载 → 系统崩溃。

PDD 给出的对策是只保留 P-MD 和 P-RLD-MD 两条管线、明确排除 P-RLD,让两条管线都终结在 MD,从而保证 MD 侧和 P 侧的缓存命中率始终对齐。也因此,RLD 被严格限定为「只负责掩盖延迟」这个最小职能。

奇异流量:知道什么不该做

PDD 里还有一个叫奇异流量过滤的有趣设计,针对的是那种极少出现、却吃满带宽的「超长输入、超短输出」请求。

李秀红解释了它的机制:这类请求 RLD 还没等 KV Cache 传完,自己就已经把结果算完了。对此,「那就干脆在这儿直接中断,不需要再完成后面的接力、控制、对齐。」由 RLD 就地跑完全流程,阻断它的跨集群传输。效果不打折,因为「它接力的这部分 Decode 本身就更快,传 KV Cache 又是机房内走 RDMA,整体效果非常好。」

这类请求占比多少?李秀红估计大概有 3% 到 4%,但强调「跟实际业务类型有关,这个数字只能代表某一个阶段」。

成本的账:10 倍从哪来,下一个 10 倍从哪来

PDD 最终要回答的是一个商业问题:它到底省了多少钱。

先看论文给出的一个数字。PDD 的评价标准是 BCR(Benefit-Cost Ratio,收益成本比),即在满足 SLA 的前提下,有效吞吐与硬件成本之比。在一组 GPU 型号 A(做 P 和 RLD)+ GPU 型号 B(做 MD)的跨机房异构部署里,PDD 的 BCR 比传统的同机房同构 PD 基线高出最多  37.5% 。

这个数字很重要,因为它回答了一个容易被回避的问题:这是等成本口径下的收益吗?

论文明确给出了成本表:相比需要 88 张 GPU 型号 A 的同机房基线,PDD 方案只用了 43 张 GPU 型号 A 加 32 张 GPU 型号 B,再加一条跨机房专线;即便算上 GPU 型号 B 相对 GPU 型号 A 的 20%-30% 溢价,PDD 的总硬件成本反而比基线低了约 3.5% 到 7.1%,而 SLA 内的有效吞吐(RPS)高出约 27.8%。

主题:跨集群|智能体|跨集群异构PD分离|跨集群异构PD分离架构