一套面向工程师的中文大模型系统教材:从 GPU 硬件、Transformer 结构出发,逐层向上打通 并行策略 → 集合通信 → 算子内核 → KV 调度 → 推理引擎 → 训练框架 → 量化加速 → 长上下文 MoE → 生产服务 → 性能调优 → 模型架构 的完整知识链。 不是论文综述,也不是 API 文档——原理讲透 + 图解直观 + 可跑代码 + 工程调优。
- 读者画像:有 PyTorch 基础、用过 vLLM / HuggingFace 但没系统读过源码,想从"会用"进阶到"会改、会调、会讲"的工程师。
- 形态:13 章正文(阶段 0–12)+ 23 张矢量插图(SVG),可单章查阅、也可串读,能直接拼成一本电子书。
- 风格约束:图先于文;代码必跑、必标依赖版本;任何吞吐 / 延迟数字必标硬件(如 "H100 80GB, NVLink");剖析源码必给文件路径与类名。
- 线性精读:按阶段 0 → 12 顺序读,每章建立在前面之上,用大量交叉引用织成一张网。
- 按需查阅:带着真实问题(OOM、TTFT 不达标、吞吐打不上去、8 卡只跑出 3 卡速度)直接跳到对应阶段——每章开头都有"一句话定位"。
- 章节类型:A 类(基础原理,0/1/4/5)、B 类(并列对比 + 选型矩阵,2/6/7/8/12)、C 类(综合案例,9 以 DeepSeek-V3 为主线)、D 类(工具 cookbook,11)、A+D 混合(10)。
- 全部插图在
svg/,章节用相对路径../svg/NN-topic.svg引用。
.
├── chapters/ # 14 章正文(前置篇 + 阶段 0–12),命名 NN-中文标题.md
├── svg/ # 24 张矢量插图,编号与章节对应
├── examples/ # 书里代码的"可跑版"——clone 即跑,不用从 markdown 手抄
├── glossary.md # 术语表 · 符号表 · 缩写速查(被术语劝退时查这里)
└── README.md # 本文件:总目录 + 完成状态 + 各章导航
想动手? 看
examples/——前置篇的第一个推理、阶段 1 的手写 LLaMA、阶段 2 的 rank 拓扑模拟器、阶段 4 的 Triton kernel 等都在那里,其中02_rank_sim.py和P_first_run.py不挑硬件、立刻能跑。被某个词卡住? 查
glossary.md——全书 ~90 个核心术语 + 符号表,每条给一句话解释 + 去哪一章看透。
| 阶段 | 主题 | 章节 | 状态 |
|---|---|---|---|
| 前置 | 上车准备:基础概念 + 环境搭建(写给小白,老手可跳过) | 0-上车准备 |
✓ |
| 0 | 先修与硬件基础 | 00-先修与硬件基础 |
✓ |
| 1 | Transformer 与单卡推理 | 01-Transformer与单卡推理 |
✓ |
| 2 | 并行策略系统化 | 02-并行策略 |
✓ |
| 3 | 集合通信与通信库 | 03-集合通信 |
✓ |
| 4 | 核心算子与高性能 Kernel | 04-核心算子与Kernel |
✓ |
| 5 | KV Cache、调度器与显存 | 05-KV-Cache与调度器 |
✓ |
| 6 | 推理引擎深读 | 06-推理引擎 |
✓ |
| 7 | 训练框架深读 | 07-训练框架 |
✓ |
| 8 | 量化、蒸馏与加速 | 08-量化蒸馏与加速 |
✓ |
| 9 | 长上下文与 MoE 专题 | 09-长上下文与MoE |
✓ |
| 10 | 生产化服务与多模态 | 10-生产服务与多模态 |
✓ |
| 11 | 性能分析与调优工具 | 11-性能分析与调优 |
✓ |
| 12 | 代表模型架构选读 | 12-模型架构选读 |
✓ |
| 13 | 集群编排、调度与 GPU 共享 | 13-集群编排与调度 |
✓ |
| 14 | 大规模训练的容错、弹性与数据/权重管线 | 14-容错弹性与数据管线 |
✓ |
| 15 | Post-training 基础设施(RLHF/DPO) | 15-后训练基础设施 |
✓ |
正文 12 个阶段(13 章 + 23 图)全部定稿。 Capstone 动手项目(P1–P7)与推荐阅读清单持续推进。
阶段 13–15 是"AI Infra 平台层"扩展——把教材从"会跑单作业的计算系统"延伸到"会运营集群的平台基础设施",三章(集群编排 / 训练容错 / RLHF 基础设施)均已定稿(见下文)。它们建立在阶段 0–12 的计算系统之上,是面向 infra/平台工程师的进阶篇。
下面按阶段列出每章的对应文件、主图、覆盖的知识点(带小节定位,可当详细目录查)。
写给真·小白(已会 vLLM/HuggingFace 的可跳过):chapters/0-上车准备.md,主图 svg/24-llm-request-lifecycle.svg(一次对话的生命周期)。
- 30 分钟深度学习地基:模型/参数、token/embedding、训练 vs 推理、prefill/decode、KV cache、一张"大图"(P.1)
- Python / 数学最小集:会看张量形状 + 知道"主要计算是矩阵乘" + "模型按概率选词"就够(P.2)
- 环境搭建:CPU/GPU/云/Colab 怎么选、装 PyTorch + transformers、验证
torch.cuda.is_available()(P.3) - 跑通第一个推理:~25 行 transformers 脚本(CPU 可跑)+ vLLM 起服务(GPU)(P.4)
- 小白最短主线:路径 A(最快会用)/ B(完整精读)/ C(带问题查)+ FAQ(P.5–P.6)
已就位:chapters/00-先修与硬件基础.md,主图 svg/08-gpu-memory-topology.svg。
- GPU 体系结构:SM / Warp / Tensor Core / SMEM / HBM;H100 / H200 / B200 / MI300X 关键参数对比
- GPU 内存层级与带宽:寄存器 → SMEM → L2 → HBM 带宽与延迟、Roofline 模型
- 多卡互联拓扑:NVLink / NVSwitch / NVL72、PCIe Gen5、IB NDR/XDR、RoCEv2、NVLink-C2C
- 数值精度:FP32 / TF32 / BF16 / FP16 / FP8 (E4M3, E5M2) / INT8 / INT4,溢出与缩放
- CUDA 基础:kernel launch、stream、event、graph capture;
cudaMemcpyAsync与 P2P - NUMA / PCIe 拓扑:
nvidia-smi topo -m、numactl、hwloc-ls解读
已就位:chapters/01-Transformer与单卡推理.md,主图 svg/09-transformer-block.svg。
- 核心模块:Embedding、RMSNorm/LayerNorm、Linear、Residual
- Attention 家族:MHA → MQA → GQA → MLA(DeepSeek)→ Differential / NSA
- 位置编码:Sinusoidal、ALiBi、RoPE、YaRN、NTK-aware、LongRoPE
- FFN 家族:标准 FFN、SwiGLU、GeGLU;MoE 的 Expert FFN
- MoE 路由:Top-K、Switch、Expert Choice、Loss-Free Balance(DeepSeek-V3)(仅列名,工程细节留阶段 9)
- 采样与解码:greedy / top-k / top-p / temperature / min-p / typical / DRY
- 手撕一遍:用 PyTorch 实现一个 ~110 行的 LLaMA forward(含 RoPE + GQA + SwiGLU)
已就位 ✓:chapters/02-并行策略.md 2.0–2.4 节覆盖 DP/TP/SP/PP/EP/CP 六种并行与多维编排;2.2.8 节深入 ZeRO 1/2/3、FSDP1/FSDP2、
HYBRID_SHARD;2.4.4 节 3D 实战含可跑 rank 拓扑模拟器 + Megatron 启动配置(真机指标待硬件校准)。
- DP(数据并行):
DDP梯度桶、gradient_as_bucket_view;与 ZeRO 的关系(02 §2.2.1) - ZeRO 1/2/3 与 FSDP:参数/梯度/优化器状态分片;
FULL_SHARDvsHYBRID_SHARD;torch.distributed.fsdp与 FSDP2 (fully_shard) 的差异(02 §2.2.8) - TP(张量并行):Megatron 列并行 + 行并行的配对;
g/f算子的 AllReduce 位置(02 §2.2.2,参见svg/02-tp-forward.svg) - SP(序列并行):与 TP 配合,省 LN/Dropout 的激活显存(02 §2.2.3)
- PP(流水并行):GPipe、1F1B、Interleaved 1F1B、Zero Bubble、DualPipe(DeepSeek)(02 §2.2.4,参见
svg/03-pp-1f1b-schedule.svg) - EP(专家并行):All-to-All 通信模式、Dispatch/Combine、Token Drop(02 §2.2.5,参见
svg/04-ep-moe-all2all.svg) - CP(上下文/序列并行):Ring Attention、Striped Attention、Ulysses(02 §2.2.6,参见
svg/05-cp-ring-attention.svg) - 多维并行编排:TP×PP×DP×EP×CP 组合,rank 拓扑映射(02 §2.4,参见
svg/07-multi-dim-parallel-topology.svg) - 3D parallelism 实战:在 2 节点 ×8 GPU 上跑通 Megatron-LM 训练 LLaMA-7B(02 §2.4.4,含可跑 rank 拓扑模拟器 + 真实启动配置 + 模拟指标;真机实测待硬件就绪校准)
已就位:chapters/03-集合通信.md,主图 svg/10-nccl-algos.svg(四种 AllReduce 算法对比)+ svg/11-nccl-busbw-curve.svg(busbw 随消息大小的典型曲线)。原语层基础参见 chapters/02-并行策略.md §2.1。
- 七大原语:Broadcast / Reduce / AllReduce / AllGather / ReduceScatter / All-to-All / Send-Recv(02 §2.1.2,参见
svg/01-collective-primitives.svg) - NCCL 算法:Ring / Tree / NVLS / Double Binary Tree;
NCCL_ALGO、NCCL_PROTO(02 §2.1.3 + 03 §3.2 busbw 推导与自动选择规则) - NCCL 调优:
NCCL_DEBUG=INFO、NCCL_IB_HCA、NCCL_P2P_LEVEL、SHARP、PXN、IBGDA(03 §3.3) - NVSHMEM:单边通信模型;与传统 send/recv 的差异(03 §3.4.1–3.4.2)
- DeepEP:MoE All-to-All 内核(dispatch/combine、low-latency vs normal)(03 §3.4.3)
- PD 分离的 KV 传输:Mooncake、NIXL、LMCache、
NCCL_RDMA_RW的 KV 拷贝路径(03 §3.5,通信侧;KV cache 管理与调度详见阶段 5) - 微基准:用
nccl-tests跑 allreduce / alltoall 的 busbw 曲线,画一张随消息大小的图(03 §3.7 +svg/11)
已就位:chapters/04-核心算子与Kernel.md,主图 svg/12-flashattn-tiling.svg(FlashAttention tiling + online softmax)+ svg/13-paged-attention.svg(PagedAttention block table 与 prefix sharing)。
- Attention kernel 演进:FlashAttention v1 → v2 → v3 → FlashAttention-3 FP8 / Hopper TMA(04 §4.2,主图
svg/12-flashattn-tiling.svg) - PagedAttention:block table、KV 分页布局(04 §4.3,主图
svg/13-paged-attention.svg) - FlashInfer:变长 batch、append/decode 专用 kernel、CUDA Graph 友好接口(04 §4.4)
- FlashMLA:DeepSeek MLA 在 Hopper 上的低秩 KV cache 加速(04 §4.5)
- Triton 基础:写一个 RMSNorm + Fused Residual 的 Triton kernel(04 §4.6,含完整 ~80 行可跑代码 + benchmark)
- CUTLASS / cuBLASLt:GEMM epilogue 融合、FP8 GEMM(04 §4.7)
- All-Reduce 融合:Norm + AllReduce、Allgather + GEMM(
flux、async-TP)(04 §4.8)
已就位:chapters/05-KV-Cache与调度器.md,主图 svg/14-kv-layout.svg(连续 vs 分页布局)+ svg/15-continuous-batching.svg(static vs continuous batching)+ svg/16-radix-tree-prefix.svg(RadixAttention 前缀树)。
- KV Cache 布局:layer-major vs token-major、
[B, H, S, D]vs paged block(05 §5.2,主图svg/14-kv-layout.svg) - Continuous Batching:Orca 论文 → vLLM 的 scheduler(05 §5.3,主图
svg/15-continuous-batching.svg) - Chunked Prefill:长 prompt 的分块、prefill/decode 混跑(05 §5.4)
- Prefix Cache / RadixAttention:SGLang 的前缀树共享(05 §5.5,主图
svg/16-radix-tree-prefix.svg) - PD 分离(Disaggregated Prefill/Decode):vLLM v1、Mooncake、DistServe(05 §5.6,调度侧;KV 传输通信侧见 03 §3.5)
- KV 量化:FP8/INT8/INT4 KV、per-channel vs per-token scale(05 §5.7;量化算法 GPTQ/AWQ 等见阶段 8)
- KV offload:CPU / NVMe / 远端节点;LMCache(05 §5.8)
已就位:chapters/06-推理引擎.md,主图 svg/17-inference-engine-arch.svg(推理引擎通用骨架 loop + 六条差异轴)。选 vLLM/SGLang 深读源码,其它对照阅读。
- vLLM:(06 §6.3)
- 架构:
LLMEngine/Scheduler/BlockManager/ModelRunner/Worker(06 §6.3.1) - v1 重构:单进程 + executor、TP/PP/EP 配置(06 §6.3.2)
- 自定义模型接入:
registry、linear、column_parallel_linear(06 §6.3.3) - Speculative decoding、structured output(xgrammar/outlines)(06 §6.3.4,算法细节见阶段 8/10)
- 架构:
- SGLang:(06 §6.4)
-
Runtime/TokenizerManager/Scheduler/TpModelWorker(06 §6.4.1) - RadixAttention 与 prefix sharing 的实现(06 §6.4.2,复用
svg/16) - DeepSeek-V3 全套优化(DP attention、EP、MTP)(06 §6.4.3)
-
- TensorRT-LLM:plugin、in-flight batching、FP8 recipe(06 §6.5)
- LMDeploy / Turbomind:与 vLLM 在 kernel 上的差异(06 §6.6)
- llama.cpp / MLX / Ollama:本地推理路径,量化生态(06 §6.7)
- 对比矩阵:吞吐 / 首 token 延迟 / 长 context / MoE 支持 / PD 分离支持 / 多模态(06 §6.8)
已就位:chapters/07-训练框架.md,主图 svg/18-training-framework-arch.svg(training step loop + DeviceMesh 多维并行 + 八条差异轴)。深读 Megatron-Core/DeepSpeed,PyTorch 原生底座先讲,其它对照阅读。
- PyTorch 分布式:
torch.distributed、DTensor、DeviceMesh、pipeline_parallel(07 §7.3,主图svg/18-training-framework-arch.svg) - FSDP2 (
fully_shard):与 FSDP1 的 API/性能差异(已由 02 §2.2.8.2 完整覆盖;本阶段聚焦 PyTorch distributed 整体、DTensor、与 TP/PP/CP 的组合而不再单独讲 FSDP2 自身) - Megatron-LM / Megatron-Core:TP+PP+DP+EP+CP 的官方实现(07 §7.4)
- DeepSpeed:ZeRO-3、ZeRO-Infinity、MoE、Ulysses(07 §7.5)
- TorchTitan:原生 PyTorch 写的训练范例(07 §7.6)
- Colossal-AI / Pax (JAX) / MaxText:作为对照阅读(07 §7.7)
- Checkpoint 格式:
safetensors、分布式 ckpt、torch.distributed.checkpoint(07 §7.8)
已就位:chapters/08-量化蒸馏与加速.md,主图 svg/19-quantization-landscape.svg(三类加速手段 + scale 粒度谱 + outlier)+ svg/20-speculative-decoding.svg(投机解码时序)。四类手段(前三类压给定模型、蒸馏换更小模型):量化(§8.3–8.6) / 蒸馏(§8.9) / 投机解码(§8.7) / 稀疏化(§8.8)。
- PTQ:GPTQ、AWQ、SmoothQuant、HQQ(08 §8.3)
- FP8 训练 / 推理:per-tensor / per-token / per-block / Hopper FP8 recipe(08 §8.4;硬件见 0 §0.2.4,GEMM kernel 见 4 §4.7.4)
- W4A16 / W8A8 / W4A8:vLLM
quantization后端、Marlin、Machete kernel(08 §8.5) - KV 量化:KIVI、FlashInfer KV INT8(08 §8.6 算法侧;显存视角见 5 §5.7)
- Speculative Decoding:draft model、Medusa、EAGLE、Lookahead、Self-Speculative(08 §8.7,主图
svg/20-speculative-decoding.svg;引擎位置见 6 §6.3.4) - 稀疏化:MoE 路由稀疏、Activation Sparsity、稀疏 Attention(NSA、MoBA)(08 §8.8;MoE 工程见 2 §2.2.5/3 §3.4,稀疏 attn 长序列见阶段 9)
- 蒸馏:序列级 / logit 级 / 特征级 KD、软标签与"暗知识"、on-policy 蒸馏(GKD)(08 §8.9;DeepSeek-R1-Distill 为例,蒸完可再量化)
已就位(类型 C 案例章):chapters/09-长上下文与MoE.md,主图 svg/21-deepseek-v3-fullstack.svg(DeepSeek-V3 全栈技术地图)+ 复用 svg/05/svg/06。以 DeepSeek-V3 为核心案例串起长上下文 + 大 MoE 两条线。
- 位置外推:YaRN、LongRoPE、Position Interpolation(09 §9.3;RoPE 基础见 1 §1.2.3)
- 长上下文 attention:Ring / Striped / Ulysses / DistFlashAttn(09 §9.4,复用
svg/05;CP 基础见 2 §2.2.6) - DeepSeek 体系:MLA + DeepSeekMoE + DualPipe + Multi-Token Prediction(09 §9.5–9.7,全栈地图
svg/21-deepseek-v3-fullstack.svg+ 部署拓扑svg/06-deepseek-v3-topology.svg) - MoE 推理:expert offload、Hot/Cold expert、推理时的 EP+DP+TP 组合(09 §9.8,复用
svg/06) - Mixture-of-Depths / 早退:选读(09 §9.11,作为"深度维度稀疏"补充)
已就位(A + D 混合类型):chapters/10-生产服务与多模态.md,主图 svg/22-multimodal-token-path.svg(图像→token 路径)。前半 A 类(API/结构化输出/多 LoRA/多模态 §10.2–10.5),后半 D 类 cookbook(网关/可观测性 §10.6–10.7)。
- OpenAI 兼容 API:
/v1/chat/completions、/v1/responses、tool use、JSON schema(10 §10.2) - 结构化输出:xgrammar、outlines、lm-format-enforcer(10 §10.3;logits mask 原理见 1 §1.2.5,引擎位置见 6 §6.3.4)
- 多 LoRA serving:vLLM
--enable-lora、SGLang--lora-paths(10 §10.4) - 多模态推理:Qwen-VL、LLaVA、InternVL 的图像/视频 token 路径(10 §10.5,主图
svg/22-multimodal-token-path.svg) - 路由与网关:Envoy AI Gateway、LiteLLM、vLLM Production Stack(10 §10.6,D 类 cookbook)
- 可观测性:metrics、tracing、SLO(TTFT、TPOT、E2E)(10 §10.7,D 类 cookbook;指标定义见 5 §5.1)
已就位(纯 D 类 cookbook):chapters/11-性能分析与调优.md,全章"任务→命令→输出→判读→下一步"。把前面各阶段的调优散点收拢成系统方法论:nvidia-smi → Roofline → profiler/nsys → ncu/NCCL trace → 阶段旋钮的五步下钻。
- Profiler:
torch.profiler、Nsight Systems (nsys)、Nsight Compute (ncu)(11 §11.3/11.4/11.5) - 通信 trace:
NCCL_DEBUG=TRACE、TORCH_NCCL_TRACE_BUFFER_SIZE(11 §11.6;NCCL 调优旋钮见 3 §3.3) - Roofline 分析:算子是 compute-bound 还是 memory-bound?(11 §11.2;Roofline 基础见 0 §0.2.2)
- 常见瓶颈定位:HBM 带宽 / NVLink 带宽 / PCIe / IB 拥塞 / kernel launch overhead(11 §11.8,端到端排障实战 + 瓶颈速查表)
- CUDA Graph:减少 launch overhead,注意与变长 batch 的兼容(11 §11.7;基础见 0 §0.3,引擎集成见 4 §4.4.3/6 §6.3.2)
已就位(类型 B 横向对比章):chapters/12-模型架构选读.md,主图 svg/23-llm-architecture-knobs.svg(标准骨架 + 六个旋钮)。§12.1 立"六旋钮 + config 速读"框架,§12.2–12.7 每个模型按这个框架填取值,§12.8 横向对比矩阵 + §12.9 排错心法收尾。全书最后一个内容章节,至此 12 个阶段全部就位。
- LLaMA 1/2/3/4:GQA、Tokenizer、MoE(L4 Scout/Maverick)(12 §12.2,主图
svg/23-llm-architecture-knobs.svg) - Qwen 2 / 2.5 / 3:tied embedding、长上下文、MoE(Qwen3-MoE)(12 §12.3)
- Mixtral / Mistral:sliding window、稀疏 MoE(12 §12.4)
- DeepSeek V2 / V3 / R1:MLA、DeepSeekMoE、MTP、推理优化(12 §12.5;架构原理详见阶段 9)
- GLM / Yi / Gemma / Phi:架构差异点(12 §12.6)
- 多模态:Qwen-VL、InternVL、LLaVA-NeXT、视频模型的 token 化(12 §12.7;token 路径机制见 10 §10.5)
已就位(类型 B 横向对比章,AI Infra 平台层扩展第一章):chapters/13-集群编排与调度.md,主图 svg/31-cluster-orchestration.svg(作业 → 调度器三职责 → 物理卡池)。以 K8s 为主深读,Slurm / Ray 对照。
- 全景图与共同骨架:作业 → 调度器(排队/配额、gang+拓扑放置、隔离/共享三职责)→ 物理卡池;gang 为什么是 GPU 作业的分水岭(13 §13.2,主图
svg/31-cluster-orchestration.svg) - Kubernetes(深读):device plugin / GPU Operator、Volcano/Kueue gang 调度、DRA 拓扑、HPA/KEDA 弹性(13 §13.3)
- Slurm(对照):HPC 批队列,gang / 拓扑 / 高性能网络原生;与 K8s 镜像对称(13 §13.4)
- Ray(对照):应用层分布式 Python,task/actor + placement group,RLHF 底座(13 §13.5)
- GPU 共享与切分:MIG / MPS / time-slicing 隔离强度递减(13 §13.6)
- 弹性、抢占与拓扑:KEDA + scale-to-zero、优先级抢占、bin-pack vs spread(13 §13.7)
- 对比矩阵 + 选型清单:K8s/Slurm/Ray × 12 维度;按负载重心选底座(13 §13.8–§13.9)
已就位(类型 A+D 混合,AI Infra 平台层扩展第二章):chapters/14-容错弹性与数据管线.md,主图 svg/32-training-reliability-loop.svg(故障面 → checkpoint → 检测 → 弹性重启 → 续跑)。§14.2–§14.7 原理(A),§14.8 排障 cookbook(D)。深化阶段 7 §7.8 只讲过的 checkpoint。
- 可靠性回路:用 MTBF 算"千卡几小时挂一次";goodput = 丢失进度 + 停摆,两块一起压(14 §14.2,主图
svg/32-training-reliability-loop.svg) - 故障检测:hang(collective mismatch + NCCL watchdog/flight recorder)、straggler(统计离群)、NaN/loss spike、SDC(主动校验)(14 §14.3)
- 弹性与恢复:torch elastic /
torchrun的 rendezvous、整组重启、3D 并行的"替换 + 热备保形"(14 §14.4) - Checkpoint 工程:存全五样、异步 checkpoint、分布式 DCP + 分层、并行加载(14 §14.5,深化阶段 7 §7.8)
- 训练数据管线:流式分片读(WebDataset / StreamingDataset)、两级 shuffle、可恢复 dataloader(14 §14.6)
- 权重加载与分发:weight streaming(tensorizer)、并行加载、warm 副本,压掉冷启动(14 §14.7;勾连 13 §13.7.1)
- 端到端排障实战:collective mismatch / straggler / NaN / 恢复走样四个 cookbook 格(14 §14.8)
已就位(类型 C 综合案例,AI Infra 平台层扩展第三章 · 完结):chapters/15-后训练基础设施.md,主图 svg/33-rlhf-topology.svg(rollout↔train 两相位回路 + 四模型 + 权重同步)。以 PPO/GRPO 系统为主案例、DPO 作对照。
- 算法形态:PPO / GRPO / DPO 的差异与对 infra 的要求(DPO 无需 reward/critic/rollout、GRPO 省 critic、PPO 四模型)(15 §15.3.1)
- 作业拓扑(放置):actor / critic / reward / reference 四模型 colocate vs disaggregate(15 §15.3.2,主图
svg/33-rlhf-topology.svg) - rollout↔train 两相位:memory-bound 生成 ↔ compute-bound 反向,资源复用是吞吐命门(15 §15.3.3、§15.5)
- 权重同步:训练新权重灌回 rollout(NCCL 直传 / 共享存储 / colocate 免传)(15 §15.3.4)
- 框架横向对比:veRL / OpenRLHF / NeMo-Aligner / TRL 的架构取向(15 §15.3.5)
- 端到端复现 + 调优:TRL/DPO 与 veRL/GRPO 最小路径(标硬件)+ KL 安全带、由简到繁选档(15 §15.4–§15.5)
- P1:从 0 写一个 ~500 行的 mini-vLLM(KV 分页 + continuous batching + greedy)
- P2:在 2×8 H100 上跑通 Llama-3-70B 的 TP=8、PP=2 推理,画通信时序图
- P3:把一个 7B 模型用 GPTQ-4bit + Marlin kernel 部署到 vLLM,对比 FP16 的吞吐/精度
- P4:DeepSeek-V3 上跑 EP + DP attention,画一张 dispatch/combine 通信图
- P5:实现 PD 分离 demo:1×prefill 节点 + 2×decode 节点,KV 走 RDMA
- P6:写一个 FlashAttention 风格的 Triton kernel 并和官方版本做 perf 对比
- P7:复现一篇推理优化论文(如 Medusa / EAGLE / Chunked Prefill)
- Megatron-LM、ZeRO、FSDP、GPipe、PipeDream、1F1B、Zero-Bubble 原论文
- FlashAttention v1/v2/v3、PagedAttention(vLLM)、RadixAttention(SGLang)
- DeepSpeed-MoE、Switch Transformer、GShard、DeepSeek-V3 技术报告
- Orca(continuous batching)、SARATHI(chunked prefill)、DistServe(PD 分离)
- Ring Attention、Striped Attention、Ulysses
- NVIDIA《GPU Performance Background》《CUDA C++ Best Practices》
- 官方源码导读:vLLM
docs/source、SGLangdocs/backend、Megatrondocs/