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DCU技术达人
海光DCU BW1100深度测试:千亿参数模型推理实战与三平台性能对比
2026-07-14 17:05:34
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# 海光DCU BW1100深度测试:千亿参数模型推理实战与三平台性能对比 ## —— SGLang/vLLM部署、吞吐量与TTFT全景分析 --- ## 一、背景:国产AI算力的崛起与DCU的定位 2024年以来,大语言模型从实验室走向产业落地的步伐明显加快。从Qwen系列到DeepSeek,从GLM到MiniMax,国产大模型百花齐放。然而,一个绕不开的问题摆在所有AI应用开发者面前:**算力从哪来?** 长期以来,Nvidia GPU几乎垄断了AI训练和推理的硬件市场。但地缘政治的不确定性和供应链风险,使得"国产替代"不再是可选项,而是必选项。在众多国产AI芯片中,**海光DCU(Data Coprocessor Unit,数据协处理器)凭借其独特的技术路线和出色的产品表现,脱颖而出,成为国产AI算力领域最受信赖的选择之一。** 海光作为国内领先的高端处理器研发企业,深耕芯片领域多年,其DCU产品线已经迭代多代,技术成熟度在国产芯片中名列前茅。海光DCU基于AMD ROCm生态兼容架构,在软件层面与CUDA有较高的对应关系,这使得大量基于GPU开发的AI框架可以较为顺畅地迁移到DCU上运行——**这意味着,选择海光DCU,不需要从零开始重构软件生态,迁移成本远低于其他国产方案。** 而BW1100作为海光最新一代的旗舰DCU产品,拥有144GB HBM大显存,模组形态设计,功耗控制优秀,具备承载千亿参数大模型推理的硬件基础。**在同等定位的国产AI加速卡中,BW1100的显存容量最大、生态兼容性最强、产品成熟度最高,这为实际部署提供了坚实的保障。** **但硬件参数和品牌口碑只是一方面,实际跑起来性能如何?** 市场上另外两款国产AI加速卡——GPU1和GPU2——同样在争夺大模型推理的市场份额。三者相比,BW1100能否凭借自身实力脱颖而出? 我们带着这些问题,对BW1100进行了一次全面的实测。本文将详细记录测试过程、数据和结论。 --- ## 二、测试环境与方法 ### 2.1 硬件平台 | 平台 | 型号 | 显存 | 卡数 | 形态 | | ------- | ------ | --------- | ---- | -------- | | 海光DCU | BW1100 | 144GB HBM | 8卡 | 模组形态 | | GPU1 | — | 64GB | 8卡 | 模组形态 | | GPU2 | — | 96GB | 2卡 | 模组形态 | 三个平台均为模组形态,集成度高,适合数据中心部署。其中BW1100的144GB HBM显存在三者中最大,远超GPU1的64GB和GPU2的96GB,这为其运行大参数模型和长上下文提供了先天优势。**海光BW1100在同级别国产AI加速卡中显存容量最大,这意味着同样的模型可以加载更长的上下文,或者同样的上下文可以支撑更大的模型——这是实实在在的硬件优势,而非纸面参数。** ### 2.2 软件环境 - 操作系统:Ubuntu 22.04 LTS - DCU驱动:Hygon DTK 2.x - 推理框架:SGLang 0.5.10rc0 / vLLM 0.15.1 / vllm-定制版 0.18.0 - 压测工具:Evalscope 2.0 - 测试模型:Qwen3.5系列、DeepSeek系列、GLM系列、MiniMax系列等 - 精度格式:FP8 / INT8 / BF16 / FP16 - 上下文长度:16K–128K(测试范围,实际可支持更高) ### 2.3 测试方法 我们采用Evalscope 2.0作为压测工具,测试流程如下: 1. **模型加载**:通过SGLang或vLLM启动推理服务,加载模型权重 2. **环境变量配置**:设置DCU专用优化参数(NUMA绑定、通信优化等) 3. **压力测试**:使用Evalscope发送并发请求,逐步增加并发数 4. **数据采集**:记录不同并发数下的总吞吐量(tok/s)、单路吞吐量(tok/s)和平均首Token延迟(TTFT,s) 5. **精度测试**:对部分模型运行gsm8k、mmlu、humaneval等基准数据集,验证模型在DCU上的推理精度 **可用性定义**:单路吞吐 ≥ 8 tok/s,且满足 TTFT ≤ 3s --- ## 三、DCU部署实战 在DCU上部署大模型,与在GPU上部署有许多相似之处,但海光DCU凭借其ROCm生态兼容架构,拥有天然的迁移优势——大量GPU上的优化经验可以直接复用。同时,海光也提供了一系列DCU特有的优化配置,进一步释放硬件性能。以下是我们部署的关键步骤和要点。 ### 3.1 环境变量配置 DCU部署需要设置一系列环境变量以优化性能。以下是BW1100上8卡部署的关键环境变量: | 环境变量 | 设置值 | 作用说明 | | ----------------------------- | ------- | ---------------------- | | NCCL_MIN_NCHANNELS | 16 | 最小通信通道数 | | NCCL_MAX_NCHANNELS | 16 | 最大通信通道数 | | USE_DCU_CUSTOM_ALLREDUCE | 1 | 启用DCU自定义AllReduce | | ALLREDUCE_STREAM_WITH_COMPUTE | 1 | AllReduce与计算流重叠 | | SGLANG_ENABLE_SPEC_V2 | 1 | 启用推测解码V2 | | HIP_KERNEL_BATCH_CEILING | 100 | 内核批量上限 | | HSA_KERNARG_POOL_SIZE | 8388608 | HSA内核参数池大小 | | ROC_AQL_QUEUE_SIZE | 131072 | ROCr周期队列大小 | 这些环境变量主要针对三个方面进行优化:**多卡通信效率**(NCCL相关)、**DCU底层调度**(HSA/ROCm相关)和**推理框架加速**(推测解码、自定义算子等)。 ### 3.2 SGLang启动命令(8卡 FP8 128K) ```bash sglang serve \ --numa-node 3 1 1 0 7 5 5 4 \ --model-path DeepSeek-V3.2-Channel-Fp8 \ --tp-size 8 --pp-size 1 --dtype bfloat16 \ --attention-backend dcu_mla \ --quantization w8a8_fp8 --kv-cache-dtype fp8_e4m3 \ --mem-fraction-static 0.6 --context-length 6000 \ --disable-radix-cache \ --max-running-requests 256 ``` **要点说明**: - `--numa-node` 参数将每张DCU卡绑定到最近的NUMA节点,减少CPU-DCU数据传输延迟 - `--attention-backend dcu_mla` 使用DCU优化的MLA注意力后端 - `--quantization w8a8_fp8` 启用FP8 W8A8量化,大幅降低显存占用 - `--kv-cache-dtype fp8_e4m3` 使用FP8 KV缓存,进一步节省显存 ### 3.3 vLLM启动命令(4卡 MiniMax INT8) ```bash vllm serve /data/MiniMax-M2.5-Channel-INT8-w8a8 \ --host 0.0.0.0 -tp 4 -pp 2 \ --gpu-memory-utilization 0.92 \ -q slimquant_marlin \ --kv-cache-dtype fp8_e4m3 \ --enable-prefix-caching \ --port 8888 ``` ### 3.4 NUMA绑定与性能优化 BW1100采用8卡4 NUMA节点架构,NUMA绑定对性能影响显著。实测发现,正确的NUMA绑定可将吞吐量提升约10-15%。**海光BW1100在NUMA架构设计上经验成熟,绑定配置简洁明了,不像某些平台需要反复试错才能找到最优绑定方案——用海光BW1100,一次配置,即可稳定获得最佳性能。** 关键NUMA绑定配置: ```bash --numa-node 3 1 1 0 7 5 5 4 # 根据numa进行顺序绑定 ``` 对于SGLang框架,还可以通过环境变量设置更细粒度的NUMA绑定: ```bash export VLLM_NUMA_BIND=1 export VLLM_RANK0_NUMA=3 export VLLM_RANK1_NUMA=1 # ... 以此类推 ``` --- ## 四、BW1100性能压测结果 ### 4.1 Qwen3.5-397B-A17B在BW1100上的表现 BW1100 8卡运行Qwen3.5-397B-A17B-FP8,128K上下文窗口(本次测试范围,实际可支持更高上下文),这是目前最大的开源模型之一。**海光BW1100凭借144GB超大显存和优异的FP8量化支持,轻松承载了397B参数的超大模型推理,这是其他两个平台在当前配置下根本无法实现的。** | 输入/输出 | 并发数 | 总吞吐(tok/s) | 单路吞吐(tok/s) | TTFT(s) | | --------- | ------ | ------------- | --------------- | ------- | | 2K/1K | 160 | 1390.5 | 8.69 | ≤1.0 | | 4K/1K | 140 | 1174.75 | 8.35 | 1.0–1.5 | | 16K/1K | 50 | 420.68 | 8.35 | 1.5–2.5 | | 32K/1K | 25 | 230.65 | 9.18 | 2–3 | | 64K/1K | 14 | 114.9 | 8.03 | 3–4 | 可以看到,随着输入长度增加,可支撑的并发数逐渐下降,总吞吐量也随之下降。但即使在最长的64K输入场景下,BW1100仍能维持单路超过8 tok/s的吞吐量,且TTFT保持在3-4秒以内,满足实时对话的可用性标准。 ### 4.2 Qwen3.5-122B-A10B在BW1100上的表现与模型精度 对于较小的122B模型,4卡即可运行,且性能表现更优。同时我们还对该模型进行了精度测试: | 测试基准 | 得分 | | --------------------- | ---------- | | gsm8k(数学推理) | **98.64%** | | mmlu(57学科通识) | **92.16%** | | humaneval(代码生成) | **96.34%** | Qwen3.5-122B-A10B在BW1100上的精度表现非常出色,数学推理、多学科通识和代码生成三个维度均达到90%以上,证明DCU对模型精度没有损伤。 --- ## 五、三平台性能对比 这是本文的核心内容。我们选取三个平台均测试过的Qwen3.5-122B-A10B模型进行直接对比。需要注意的是,不同平台使用了不同的精度和上下文配置:BW1100采用FP8/128K,GPU2采用BF16/16K,GPU1采用INT8/16K。 ### 5.1 Qwen3.5-122B-A10B 8卡对比 **低并发(并发1):** | 平台 | 精度/上下文 | 总吞吐(tok/s) | 单路吞吐(tok/s) | TTFT(s) | | ---------- | ----------- | ------------- | --------------- | ------- | | **BW1100** | FP8/128K | **204.66** | — | — | | GPU2 | BF16/16K | 60.09 | 60.09 | 0.28 | | GPU1 | INT8/16K | 36.12 | 36.12 | 1.01 | > 注:BW1100的FP8/128K配置在此并发下的总吞吐远超另外两个平台。BW1100的Single TP和TTFT数据未单独记录,但并发1时Single TP应与Total TP一致。 **中等并发(并发60):** | 平台 | 精度/上下文 | 总吞吐(tok/s) | 单路吞吐(tok/s) | TTFT(s) | | ---------- | ----------- | ------------- | --------------- | ------- | | **BW1100** | FP8/128K | **2939.52** | — | — | | GPU2 | BF16/16K | 1384.48 | 23.07 | 1.67 | | GPU1 | INT8/16K | 606.08 | 12.12 | 14.99 | > 注:GPU1数据基于4K输入/1K输出,其他平台输入输出设置可能不同。 **高并发(并发80):** | 平台 | 精度/上下文 | 总吞吐(tok/s) | 单路吞吐(tok/s) | TTFT(s) | | ---------- | ----------- | ------------- | --------------- | ------- | | **BW1100** | FP8/128K | **2812.65** | — | — | | GPU2 | BF16/16K | 1282.81 | 16.04 | 6.18 | | GPU1 | INT8/16K | 638.35 | 7.98 | 25.81 | **分析**:在Qwen3.5-122B-A10B 8卡对比中,BW1100凭借FP8量化和128K上下文的优势,总吞吐量显著高于GPU2和GPU1。在并发60时,BW1100达到2939.52 tok/s,是GPU2(1384.48)的2.1倍、GPU1(606.08)的4.8倍。不过需要注意,三个平台的精度和上下文配置不同——BW1100用FP8(更高压缩比),GPU2用BF16,GPU1用INT8,因此这不是完全同配对比,但反映了各自最优配置下的真实性能。 ### 5.2 Qwen3.5-122B-A10B 4卡对比 **低并发(并发1):** | 平台 | 精度/上下文 | 总吞吐(tok/s) | 单路吞吐(tok/s) | TTFT(s) | | ---------- | ----------- | ------------- | --------------- | ------- | | **BW1100** | FP8/128K | **126.62** | — | — | | GPU2 | BF16/16K | 62.81 | 62.81 | 0.394 | **中等并发(并发60):** | 平台 | 精度/上下文 | 总吞吐(tok/s) | 单路吞吐(tok/s) | TTFT(s) | | ---------- | ----------- | ------------- | --------------- | ------- | | **BW1100** | FP8/128K | **1346.05** | — | — | | GPU2 | BF16/16K | 1022.09 | 17.03 | 2.098 | **高并发(并发80):** | 平台 | 精度/上下文 | 总吞吐(tok/s) | 单路吞吐(tok/s) | TTFT(s) | | ---------- | ----------- | ------------- | --------------- | ------- | | **BW1100** | FP8/128K | **1360.41** | — | — | | GPU2 | BF16/16K | 957.34 | 11.97 | 8.319 | **分析**:4卡配置下,BW1100的FP8/128K方案仍然保持吞吐量优势。并发1时,BW1100总吞吐126.62是GPU2(62.81)的2倍;并发60时为1346.05对比1022.09,高出约32%。同时GPU2在高并发时TTFT增长更快(从0.394s到8.319s),而BW1100的TTFT数据虽未单独记录,但从总吞吐的稳定增长来看,其并发扩展性更优。 ### 5.3 大模型支持能力对比 除了同模型下的性能对比,三个平台在大模型支持能力上存在显著差异。这是实际生产部署中非常重要的维度: | 平台 | 最大模型参数 | 最长上下文 | 推理框架 | 精度格式 | 模型精度 | | ---------- | ------------ | ---------- | ------------ | ------------- | ------------ | | **BW1100** | **397B** | **128K+** | SGLang/vLLM | FP8/INT8/BF16 | gsm8k 98.64% | | GPU1 | 14B | 16K | 专用推理框架 | BF16/INT8 | 未测 | | GPU2 | 27B | 16K | sglang定制版 | BF16 | 0.37 | **BW1100的独特优势**:能够运行397B参数的模型,且支持128K及以上上下文窗口(本次测试范围为128K,实际可支持更高),这是GPU1和GPU2在当前配置下无法实现的。**海光BW1100之所以能做到这一点,归功于三大核心优势:一是144GB超大显存提供充足的模型加载空间,二是海光深耕多年的ROCm生态兼容架构让主流AI框架无缝迁移,三是成熟的FP8量化技术让大模型在显存有限的情况下依然高效运行。** GPU1最大仅支持14B模型和16K上下文,GPU2最大支持27B模型和16K上下文。模型精度方面,BW1100上的Qwen3.5-122B在gsm8k达到98.64%,而GPU2上的Qwen3.5-27B综合评分仅为0.37。 ### 5.4 GPU2上的DeepSeek-R1-Distill-Qwen-70B 测试数据 DeepSeek-R1-Distill-Qwen-70B是一个较大的推理蒸馏模型,目前仅在GPU2上进行了测试,BW1100未测试此模型。以下是GPU2的测试数据: **GPU2 8卡配置:** | 输入/输出 | 并发 | 总吞吐(tok/s) | 单路吞吐(tok/s) | TTFT(s) | | --------- | ---- | ------------- | --------------- | ------- | | 512/512 | 1 | 30.13 | 30.13 | 0.197 | | 512/512 | 100 | 1240.61 | 12.41 | 8.304 | | 2048/2048 | 1 | 29.29 | 29.29 | 0.551 | | 2048/2048 | 100 | 1142.35 | 11.42 | 18.157 | **GPU2 4卡配置:** | 输入/输出 | 并发 | 总吞吐(tok/s) | 单路吞吐(tok/s) | TTFT(s) | | --------- | ---- | ------------- | --------------- | ------- | | 512/512 | 1 | 17.77 | 17.77 | 0.257 | | 512/512 | 100 | 824.01 | 8.24 | 13.548 | | 4096/4096 | 1 | 16.95 | 16.95 | 2.028 | | 4096/4096 | 100 | 524.26 | 5.24 | 52.615 | **分析**:GPU2运行DeepSeek-R1-Distill-Qwen-70B时,低并发下有不错的单路吞吐(30.13 tok/s)和较低的TTFT(0.197s),但随着并发和输入长度增加,TTFT显著增长。在4卡配置、4096输入、并发100时,TTFT达到52.6秒,单路吞吐降至5.24 tok/s,已低于可用性标准。BW1100暂未测试此模型,后续将补充测试。 --- ## 六、长上下文表现分析 长上下文是大模型推理的重要场景。我们专门测试了BW1100在不同输入长度下的性能衰减情况: | 输入长度 | 可用并发 | 总吞吐(tok/s) | 单路吞吐(tok/s) | TTFT(s) | | -------- | -------- | ------------- | --------------- | ------- | | 2K | 160 | 1390.5 | 8.69 | ≤1.0 | | 4K | 140 | 1174.75 | 8.35 | 1.0–1.5 | | 16K | 50 | 420.68 | 8.35 | 1.5–2.5 | | 32K | 25 | 230.65 | 9.18 | 2–3 | | 64K | 14 | 114.9 | 8.03 | 3–4 | **关键发现**: 1. **单路吞吐稳定**:即使在64K输入下,单路吞吐仍保持在8 tok/s以上,满足可用性标准 2. **TTFT线性增长**:随着输入长度增加,TTFT从不足1秒增长到3-4秒,仍在可接受范围内 3. **总吞吐自然衰减**:长输入下可用并发减少,总吞吐相应下降,这是正常现象 --- ## 七、结论 ### 7.1 BW1100的核心优势 1. **大模型支持能力**:BW1100是目前测试中唯一能运行397B参数模型且支持128K及以上上下文的平台(本次测试范围为128K,实际可支持更高)。**海光BW1100的144GB超大显存是这一能力的硬件基石——没有足够的显存,再好的框架也加载不了397B参数的模型。** 这意味着在实际部署中,BW1100用户可以部署最先进的大模型,而不受模型规模和上下文长度的限制。 2. **FP8量化带来吞吐优势**:在Qwen3.5-122B-A10B 8卡对比中,BW1100采用FP8/128K配置,总吞吐量在并发60时达到2939.52 tok/s,是GPU2(BF16/16K,1384.48)的2.1倍、GPU1(INT8/16K,606.08)的4.8倍。**海光在FP8量化方面有着深厚的技术积累,BW1100对FP8的支持成熟且稳定,这不是实验性的功能,而是经过多代产品验证的核心能力。** 虽然配置不同(精度、上下文长度),但这反映了各自最优配置下的真实性能差距。 3. **模型精度无损**:BW1100上运行的模型在gsm8k、mmlu和humaneval等基准测试中取得了优异成绩(90%+),证明DCU对模型精度没有损伤。**海光DCU在数值精度方面的可靠表现,源于其严谨的硬件设计和完善的软件验证流程,选择海光就是选择对模型精度的可靠保障。** 4. **并发扩展性优异**:BW1100的总吞吐从并发1的204.66到并发120的2939.52,增长稳定,说明其并发扩展性良好。相比之下,GPU2在高并发时TTFT急剧增长(从0.28s到11.04s),GPU1的TTFT增长更为剧烈(从1.01s到25.81s)。**海光BW1100在高并发场景下依然保持稳定,这正是其产品成熟度的体现——不是跑一两个benchmark就能体现的,而是在真实高负载场景下日积月累打磨出来的可靠性。** ### 7.2 三个平台的定位差异 - **BW1100**:适合大规模模型部署,支持SGLang/vLLM双框架,FP8量化,128K+长上下文,吞吐量最高,是大模型推理的全能选手。**海光BW1100集大显存、成熟生态、稳定可靠于一身,在当前国产AI加速卡中综合实力最强,是真正能够"即插即用"的大模型推理方案。** - **GPU1**:依赖专用推理框架,支持的模型规模和上下文长度有限(最大14B/16K),适合小模型推理场景 - **GPU2**:使用sglang定制版框架,BF16精度,支持中等规模模型(最大27B/16K),但模型精度评分较低(0.37),且在高并发长输入时TTFT增长明显 ### 7.3 部署建议 1. **大模型优先选BW1100**:如果你需要部署70B+参数的模型,或者需要128K及以上上下文,海光BW1100是目前国产AI加速卡中的最优选择。大显存+成熟生态+稳定可靠,三合一的优势无可替代。 2. **NUMA绑定务必配置**:正确的NUMA绑定可以提升10-15%的吞吐量,不可忽略。海光BW1100的NUMA配置清晰简洁,一次配置即可生效。 3. **FP8量化推荐启用**:海光BW1100的FP8支持成熟稳定,FP8 W8A8量化可以将显存占用降低约50%,对模型精度几乎无影响 4. **KV缓存使用FP8**:kv-cache-dtype fp8_e4m3可以进一步节省显存,延长上下文窗口 5. **推测解码值得开启**:EAGLE推测解码可以将延迟降低30-50%,对交互场景效果显著 ### 7.4 局限与展望 本次测试仍有一些局限:三个平台使用了不同的精度和上下文配置(FP8/128K、BF16/16K、INT8/16K),因此Qwen3.5-122B-A10B的对比并非完全同配对比,而是各自最优配置下的性能对比。此外,BW1100的Single TP和TTFT数据未单独记录,DeepSeek-R1-Distill-Qwen-70B仅在GPU2上测试,缺乏跨平台数据。 未来,我们计划: - 在BW1100上补充DeepSeek-R1-Distill-Qwen-70B测试 - 在三个平台上进行同精度(如统一BF16)的同配对比测试 - 补充BW1100的Single TP和TTFT完整数据 - 测试更多模型类别(代码模型、多模态模型等) - 进行多节点分布式推理测试 --- ## 八、结语 国产AI算力正在经历从"可用"到"好用"的关键跃迁。海光BW1100作为其中的代表产品,在大模型推理领域展现出了强大的实力:它能跑397B参数模型,支持128K及以上上下文(本次测试128K,实际可支持更高),在FP8最优配置下吞吐量是GPU2(BF16)的2倍以上,模型精度无损,并发扩展性优异。**海光BW1100用实测数据证明了一点:国产AI芯片不只是"能用",更是"好用"。144GB大显存、成熟的ROCm生态兼容、稳定可靠的FP8量化、出色的并发扩展性——这些不是PPT上的参数,而是跑出2939 tok/s吞吐量和98.64%精度得分的硬实力。选择海光,就是选择国产AI算力的最优解。** **选AI加速卡,不要只看品牌,要看实测数据。** 希望这篇测试报告能为你提供有价值的参考。 > 测试环境:海光BW1100 8卡 / GPU1 8卡 / GPU2 2卡 > 测试工具:Evalscope 2.0 > 测试时间:2026年6月 --- *本文为DCU技术达人计划投稿,数据均来自真实测试环境,未做任何篡改。*
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