支撑大规模高效推理的基础研究
Foundational research powering efficient inference at scale
Together AI 介绍生产级 inference 的成本与系统挑战,称其占 AI 系统生命周期成本 80-90%。其 stack 包括 FlashAttention-4、ATLAS、Aurora、NVFP4 quantization、scheduling 和 batching,并在 NVIDIA Blackwell 硬件上支持 Cursor 等工作负载。
随着 AI 从研究走向生产,AI-native 团队面临的挑战也从构建模型转向运行模型——高效、可靠,并且具备规模化能力。
多年来,AI 的焦点一直在训练上:这是一个构建模型的过程,规模庞大且高度依赖 GPU。但对今天大多数部署 AI 的团队来说,持续的 inference(推理)成本才是真正影响单位经济性的因素。有估算认为,inference 占一个生产级 AI 系统全生命周期总成本的 80-90%,原因很简单:它会在每一次用户查询、agent 步骤和 API 调用中持续运行。训练是一项有边界的投入,而 inference 会随着你上线的每一个新用户和新用例而扩张。
在 NVIDIA GTC 2026 上,NVIDIA CEO Jensen Huang 直白地概括了这种转变:“人们为信息付费,但人们更多是为工作付费。Agentic systems 能把工作完成。”从把 AI 当作新奇事物,到把 AI 当作生产工具,这一转变正在重塑基础设施优先级。
对 Together AI 来说,这并不新鲜。inference 的重要性正是我们长期构建的方向。我们的 CTO Ce Zhang 在 GTC 上深入讨论了这些动态,并分享了在行业内运行一些要求最高的生产级 inference 工作负载时积累的经验。
为什么 inference 是另一种难题
Inference 不只是“运行模型”。在生产环境中,它是一个需要同时在多个相互竞争维度上优化的问题:
- Latency 决定了能构建什么。 对于代码助手、实时支持或对话式 agents 等应用,低于 500ms 的响应时间不是锦上添花——它决定了产品体验更像软件,还是像等待。Agentic workflows 会放大这一点:如果 5 次模型调用每次 200ms,用户看到结果前就已经累积了整整 1 秒的 latency。这个阈值很重要,错过它会产生产品层面的后果。
- Throughput 决定你的单位经济性。 AI-native 公司面临的成本结构与传统 SaaS 根本不同。传统软件公司通常以 80-90% 毛利率为目标,而 AI 公司常见毛利率为 50-60%,其中仅 inference 就约占 scaling-stage 公司收入的 23%。更快的 inference 意味着每个 GPU-hour 能服务更多请求。这笔账会直接反映到利润率上。
- 模型格局持续变化。 针对今天模型优化的 inference stack,明天可能就需要大幅重做。新的架构、quantization 方法和硬件不断出现;要保持在前沿,就需要对整个 stack 持续投入,而不是一次性优化。
- Concurrency 不容犯错。 同时服务数千名用户,意味着要同时处理差异巨大的 context length、latency 要求和成本结构,并且不能出现体验退化。这既是 scheduling 和 orchestration 的挑战,也是 compute 的挑战。
这也是为什么其重要性往往高于大多数团队最初的预期。
Together 如何处理 inference
Together 的 inference 方法不是单一优化,而是由研究、系统工程和硬件专业能力组成的复合 stack,设计目标是随着前沿发展而持续改进:
- 进入生产的研究。 Together Research 团队贡献了一些被广泛采用的 inference efficiency 进展:FlashAttention,目前已发展到 FlashAttention-4(在 NVIDIA Blackwell 上比 cuDNN 最高快 1.3x)、ThunderKittens,以及 ATLAS——我们的 adaptive speculative decoding 系统,可实现最高 4x 更快的 LLM inference。这些研究通常会在发表后数周内进入客户生产环境。
- Adaptive speculative decoding。 标准 speculative decoding 使用较小的 draft model 提出 tokens,再由较大的模型并行验证,在代码补全或结构化输出等可预测工作负载上可带来 1.5-3x 的加速。我们的 ATLAS 和 Aurora 系统更进一步:Aurora 是一个开源的、基于 RL 的框架,可以从实时 inference traces 中学习,并随着流量模式变化而自适应。即使与训练良好的静态 speculators 相比,它也能实现有意义的加速,而且不会中断 serving。
- Full-stack 硬件优化。 在最新的 NVIDIA Blackwell 硬件(GB200 NVL72、HGX B200)上运行,意味着要在 72-GPU meshes 上构建自定义并行策略,实现 NVFP4 quantization,并构建从 weights 到 production 的流水线,使模型发布能在数天内上线。当 Cursor 需要为数百万活跃开发者提供生产级 latency 时,Together AI 构建了完整的 full-stack 基础设施来实现这一目标,在不可预测的高 concurrency 流量下满足严格的 latency SLA。
- 智能 scheduling 和 batching。 高 throughput inference 需要做出实时的智能决策:哪些请求应放在一起 batch,如何根据 context length 和 latency 要求进行路由,以及何时用 throughput 换取响应速度。Together 的 inference engine 会动态处理这些问题,在不牺牲 AI-native apps 和产品所依赖体验的前提下,从每个 GPU-hour 中提取最大效率。
做对这件事的经济意义
Stanford 2025 AI Index 记录了一个显著趋势:在 2022 年末到 2024 年末之间,达到 GPT-3.5 级别性能的 inference 成本下降了超过 280 倍。但总 inference 支出仍在上升;随着成本下降,团队会将 AI 部署到更多用例、用户和 agent 步骤中。更低的每 token 成本并没有减轻基础设施挑战,而是扩大了它的覆盖面。随着行业逐渐将更低 token 成本视为 AI infrastructure TCO 的真实指标,Together AI 通过优化完整硬件和软件 stack,持续为客户带来更好的盈利能力。
对 AI-native 公司而言,这使 inference optimization 成为一种复利优势。让 inference 效率提升 2x,就能在同样硬件上服务更多客户,同时打开过去在经济上不可行的用例。效率提升带来的每一点收益,不仅会直接流向利润率,也会影响你长期能够构建什么。
这正是 Together AI 引以为豪的地方:它不只是一个快速 inference 平台,而是一个基础设施层,帮助 AI-native 团队增长,同时避免成本增长快于收入。
在 AI Native Cloud 上运行生产规模 inference
Together AI 是 AI Native Cloud,提供覆盖 Serverless & Dedicated Inference、Accelerated Compute 和 Model Shaping 的 full-stack AI 平台,帮助你从每个 GPU-hour 中获得更多价值,同时不牺牲用户期望的速度和生产级可靠性。
Inference 不是边缘问题。对今天构建 AI-native apps 的团队来说,它会影响利润率、产品路线图和竞争能力。好消息是:在 AI Native Cloud 上解决这一问题的工具从未像现在这样完善。
准备好在 Together AI 上构建下一步了吗?立即开始。
想更深入了解?我们的生产 inference best practices 指南详细介绍了 speculative decoding、optimized kernels、quantization 和 hardware acceleration。
FAQ
什么是规模化 AI inference?
AI inference 是运行已训练模型来生成响应的过程——每当用户发送消息、触发 agent 或发起 API 调用时都会发生。规模化意味着要服务成千上万甚至数百万个并发请求,而每个请求都有不同的 context length、latency 要求和成本结构。基础设施挑战不只是 compute,而是要高效、持续地 orchestration 这一切,同时不降低任何单个用户的速度或可靠性。
为什么 AI inference 比训练更昂贵?
训练是一项密集但有边界的投入——它发生一次,或在模型更新时周期性发生。相比之下,inference 会持续运行:每一次用户交互、每一个 agent 步骤、每一次 API 调用都会产生成本。行业估算认为,inference 占一个生产级 AI 系统全生命周期总成本的 80-90%。随着使用量增长,账单也会增长。对 AI-native 公司来说,inference 实际上就是销售成本——它会直接随收入扩张。
什么是 speculative decoding?
Speculative decoding 是一种 inference acceleration 技术:一个更小、更快的“draft”模型一次提出多个 tokens,然后由更大的目标模型并行验证。匹配的 tokens 会被接受;其余 tokens 会被丢弃并重新生成。当 draft model 与目标模型高度对齐时,这种方法可以在不改变输出的情况下带来 1.5–3x 的加速。它尤其适用于代码补全或结构化数据生成等可预测工作负载。Together AI 的 ATLAS 系统通过 adaptive speculative decoding 进一步扩展了这一方法,可以从实时流量中学习并调整。
什么是 adaptive speculative decoding?
标准 speculative decoding 依赖静态 draft model——也就是离线训练并在部署时固定的模型。问题在于,真实世界的流量模式会不断变化,随着领域变化,静态 draft model 的准确率会下降。Adaptive speculative decoding 通过持续从实时 inference traces 中学习,并在不中断 serving 的情况下更新 draft model 来解决这一问题。Together AI 的 Aurora 框架是一个开源的、基于 RL 的实现,即使从零开始,也能比训练良好的静态 speculators 实现有意义的加速。
在 AI 语境中,“inference research”是什么意思?
Inference research 是一个研究领域,重点是在生产环境中让 AI 模型运行得更快、更便宜、更高效,同时不牺牲输出质量。它包括算法层面的工作(如 speculative decoding 和 attention optimization)、系统层面的工作(如 kernel engineering 和 request scheduling),以及硬件层面的工作(如 quantization 和 GPU utilization)。它不同于 model research,后者关注提升模型知道什么或能做什么。随着 inference 成本成为 AI 部署中的主要支出,inference research 已成为 applied AI 中杠杆最高的领域之一。
Inference optimization 如何影响 AI 产品经济性?
Inference optimization 会直接改善单位经济性:更快的 inference 意味着每个 GPU-hour 能服务更多请求,从而降低每次请求的成本。在规模化场景下,即使是适度的效率提升也会显著复利增长——throughput 提升 2x,实际上会让相同工作负载的基础设施成本减半。这对产品团队很重要,因为它决定了哪些用例在经济上可行、随着规模增长利润率能多快改善,以及产品能否在市场成熟后维持有竞争力的定价。
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