Vertikale Mobilität: Inference vom MVP bis zu Trillionen-Parameter-Workloads — Sitanshu Gupta, CoreWeave

AAI Engineer
컴퓨터/소프트웨어AI/미래기술

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00:00:00Guten Tag zusammen. Ich bin Sitan Shu von Corvi. Ich werde heute über vertikale
00:00:19Mobilität sprechen. Das ist ein recht ausgefallenes Thema, der Titel, den wir uns ausgedacht haben, aber im Grunde geht es
00:00:26darum, über die Inferenzplattform zu sprechen, die wir bei Corvi aufbauen, um
00:00:30kleine bis große Modelle und verschiedene Arten von Workloads zu bedienen. Eine kurze Vorstellung zu meiner Person: Ich bin
00:00:38vor etwa vier Monaten zu Corvi gestoßen und leite dort den gesamten Bereich Inferenz. Und davor
00:00:44habe ich bei AWS Annapurna Labs alles rund ums Training geleitet, und davor Inferenz
00:00:49und Training bei Sambanova. Also eine ganze Menge Erfahrung auf diesem Gebiet. Wie
00:00:56ich Sie durch den Vortrag führen werde: Ich erkläre Ihnen die Nutzungsmodelle,
00:01:00die wir haben, und wie wir daraus abgeleitet haben, wie die Plattform aussehen sollte, damit
00:01:04wir sie nicht ständig ändern müssen, sondern die bestehende Plattform zur Bereitstellung
00:01:09von Inferenz kontinuierlich erweitern können. Und wie und warum Leistung dabei eine so wichtige Rolle
00:01:14spielt. Ich denke, ein Teil davon überschneidet sich vielleicht mit dem vorherigen Thema, das hier
00:01:20besprochen wurde. Nutzungsmodelle. Wir haben im Wesentlichen zwei Hauptnutzungsmodelle. Das eine ist Serverless,
00:01:29wo die Kunden und Verbraucher einsteigen können, ohne sich um die Verwaltung der
00:01:35Hardware, die Verwaltung von Clustern, Orchestrierung oder irgendetwas anderes kümmern zu müssen.
00:01:40Es gibt eine API, es gibt eine Benutzeroberfläche: Man kommt rein, zahlt pro Token und bekommt sein Modell bereitgestellt.
00:01:47Das Wichtigste dabei ist die Vielfalt der Modelle in unserem Katalog, also das Angebot,
00:01:54das dem Kunden zur Verfügung steht. Ich spreche erst über Dedicated und komme dann zu Serverless zurück,
00:02:01weil es auf der Serverless-Seite eine Besonderheit gibt. Der dedizierte Inferenz-Dienst, den wir anbieten,
00:02:05richtet sich eher an Kunden, die genau wissen wollen, welche Hardware sie verwenden und worauf sie arbeiten,
00:02:11aber auch die Bereitstellung der Modelle liegt bei ihnen. Sie nutzen also unseren Service, unsere Orchestrierungsschichten,
00:02:18aber die Modellbereitstellung liegt in ihrer Hand. Auch die Modellleistung liegt bei ihnen, solange wir
00:02:25auf der Plattform die Funktionen und Stellschrauben bereitstellen, um diese Features zu bedienen. Zurück zu Serverless:
00:02:30Ein interessanter Punkt hierbei ist, dass Serverless-Modelle typischerweise ein “Noisy-Neighbor”-Problem haben,
00:02:38wo, wenn etwa alle gleichzeitig auf genau dasselbe Modell zugreifen, es zu recht vielen
00:02:43Timeouts kommen kann – je nachdem, wie viel Kapazität ich dahinter habe. Ein weiteres Feature bei Serverless
00:02:48ist daher das, was wir “Provisioned Throughput” nennen. Wenn Sie als Kunde Ihr Traffic-Profil kennen
00:02:55und uns darüber informieren, können wir es hinter den Kulissen
00:03:00speziell für Sie reservieren. Sie müssen sich weiterhin keine Gedanken darüber machen, auf welcher Hardware es genau läuft,
00:03:04solange Ihr Durchsatz und Ihre SLAs eingehalten werden.
00:03:07Das ist also eine weitere Option auf der Serverless-Seite, die weiterhin pro Token abgerechnet wird,
00:03:12aber Sie wissen, dass Sie dort nicht in das “Noisy-Neighbor”-Problem geraten.
00:03:19Lassen Sie mich kurz auf einige verschiedene Arten von Workloads und Workload-Strukturen eingehen,
00:03:27die wir sehen. Das Verhältnis zwischen ihnen ändert sich ständig, obwohl agentenbasierte Workloads
00:03:32wirklich sehr weit oben liegen. Agentic und Chat sind sich sehr ähnlich: extrem hohe
00:03:39Eingabesequenzlängen und typischerweise sehr geringe Ausgabesequenzlängen. Der größte Unterschied zwischen Agentic und
00:03:43Chat liegt jedoch darin, dass die Mehrfachinteraktionen (Multi-Turns) bei Agentic eine extrem geringe Latenz erfordern, im Gegensatz zu Chats – denn wenn
00:03:50Sie die Antwort des Benutzers erhalten, müssen Sie diese erst lesen und antworten dann. Es gibt
00:03:56da also Unterschiede. Und dieser große Unterschied schlägt sich letztlich in etwas nieder,
00:04:01das mit dem KV-Cache-Management zusammenhängt. Beide sind jedoch Echtzeit-Workloads, und eine weitere Echtzeit-Kategorie sind
00:04:09Sprach- und Videoanwendungen, die kontinuierlich streamen und extrem latenzempfindlich sind. Bei Agentic und Chat
00:04:16liegen die Anforderungen hauptsächlich beim Durchsatz und weniger bei der Latenz, aber Echtzeit-Sprache
00:04:23und -Video sind absolut latenzkritisch. Nun zu Batch-Workloads: Hier sind die SLAs extrem
00:04:32entspannt. Sie bewegen sich im Bereich von Sekunden und Minuten, bei manchen Kunden sogar in Stunden.
00:04:37Sie sagen: Ich gebe euch einfach eine Aufgabe für 10 bis 12 Stunden und schicke alles hin,
00:04:44verarbeitet es einfach, wann immer ihr könnt. Diese Batch-Workloads spielen insofern eine Rolle,
00:04:52als sie Vorgaben für einige Architekturentscheidungen in unserem Stack machen. Stellen Sie sich
00:04:59diese vier verschiedenen Workload-Formen vor. In der Zeitdimension muss man geschickt
00:05:04mit den Eigenschaften umgehen, um die zugrunde liegende Infrastruktur optimal auszulasten.
00:05:12Ich gebe Ihnen einen Überblick darüber, wie unser Stack derzeit aufgebaut ist, und führe Sie kurz durch den
00:05:19Ablauf einer Anfrage. Sowohl für Serverless als auch für Dedicated gilt: Wenn Sie auf die rechte Seite
00:05:24des Bildschirms schauen, sehen Sie auf Plattformseite die Control Plane für
00:05:31Autorisierungen, Rate-Limiting und die Nachverfolgung der Nutzung, damit entsprechend abgerechnet werden kann.
00:05:37Hinzu kommt Observability, damit wir sicherstellen können, dass wir die vereinbarten SLAs nicht verletzen.
00:05:45Darunter habe ich auf sehr hoher Ebene dargestellt, dass wir diese verschiedenen
00:05:52Inferenz-Engines haben – vLLM, SGLang und TensorRT-LLM –, aber es gibt hier noch einige Details, auf die ich eingehen werde.
00:06:00Und darunter versuche ich in Grün die verschiedenen Hardware-Komponenten darzustellen.
00:06:09Die Plattform muss also in der Lage sein, den Workload über
00:06:15verschiedene Generationen dieser GPUs zu verteilen – konkret NVIDIA-GPUs,
00:06:21die wir einsetzen. Schauen wir uns dazu ein paar Beispiele an. Nehmen wir an, die Anfrage stammt von der
00:06:31Client-Seite über Apps, Notebooks oder Agenten. Sie trifft auf das Gateway.
00:06:36Sobald sie das Gateway erreicht, durchläuft sie, wie erwähnt, auf der Control Plane die Authentifizierung
00:06:42usw., und trifft dann entweder auf Serverless oder Dedicated. Im Falle von Serverless
00:06:48erfolgt die Abrechnung pro Token. Hier wird also die Token-Nutzung überwacht – nicht die genauen Inhalte,
00:06:53sondern nur die Anzahl, da wir strikte Zero-Data-Retention-Richtlinien (ZDR) einhalten.
00:06:59Je nachdem, ob es sich um Multi-Tenancy oder um eine bereitgestellte Kapazität handelt, weiß der
00:07:05Router dahinter, dass er gezielt die expliziten Deployments für Kunden mit
00:07:12“Provisioned Throughput” ansteuern muss. Für Multi-Tenant-Kunden gibt es separate Deployments.
00:07:17Der Router an dieser Stelle ist besonders wichtig, da er dafür zuständig ist,
00:07:26Routing-Entscheidungen unter Berücksichtigung des KV-Caches zu treffen. Warum ist das wichtig? Weil, wie ich bei den
00:07:31Workload-Profilen erwähnt habe, agentische Anwendungsfälle typischerweise sehr lange Eingabesequenzen
00:07:39haben. Und der Großteil dieser Eingabesequenzlänge – etwa 80 bis 90 Prozent, je nach Unternehmen
00:07:44und Kunden – ist bei verschiedenen Anfragen identisch.
00:07:51Es macht also keinen Sinn, den Pre-fill dafür jedes Mal neu zu berechnen.
00:07:57Der Pre-fill ist sehr rechenintensiv und teuer. Je mehr Sie also über den Cache abdecken können,
00:08:04desto mehr sparen Sie. Deshalb gibt es überall bei den Token-Preisen einen spezifischen Preis für
00:08:11Eingabe-Tokens und einen deutlich günstigeren Preis für gecachte Eingabe-Tokens. Caching wird hier also extrem wichtig.
00:08:18Wie Sie die Hardware im Hintergrund aufteilen möchten, hängt von den Optionen der
00:08:26Plattform ab. Wir bieten die Möglichkeit für beides: Entweder eine Entkopplung von Pre-fill und Decode,
00:08:31wenn der Anwendungsfall es erfordert, oder eben nicht – denn diese Entkopplung ist nicht für jeden Anwendungsfall günstig.
00:08:41Betrachten wir einen weiteren Anfrageablauf: Was passiert bei einem Dedicated-Kunden?
00:08:48Ein Dedicated-Kunde nutzt ebenfalls die für ihn eingerichteten Gateways mit entsprechender Isolierung.
00:08:55Die Abrechnung erfolgt nicht nach Tokens, sondern auf Basis der Nutzung pro GPU und Stunde.
00:09:03Es ist ein privates Gateway, sodass kein “Noisy-Neighbor”-Problem auftritt und niemand sonst Zugriff hat.
00:09:09Hier greift dieselbe Router-Logik: Ähnliche Anfragen nutzen den Cache optimal aus.
00:09:18Und je nach dem Deployment, das der Kunde auf seinen dedizierten GPUs vornimmt,
00:09:24kann er entscheiden, ob er Pre-fill und Decode entkoppeln möchte oder nicht. Er kann wählen, welche
00:09:29Engine verwendet werden soll – vLLM, SGLang oder TensorRT-LLM. Und angesichts der Gesamtkapazität, die der Kunde
00:09:35reserviert hat, kann er entscheiden, ob er nur ein einziges Deployment nutzt, das über
00:09:42den gesamten Cluster skaliert, oder ob er mehrere verschiedene Modelle und Deployments betreiben möchte.
00:09:47Einen Punkt zum Router möchte ich hier noch erwähnen: Die Unterstützung
00:09:54heterogener Kapazitäten über verschiedene Zonen und Regionen hinweg.
00:09:59Das Lastbalancing darüber ist eine recht komplexe Herausforderung.
00:10:04Unsere Priorisierung sieht typischerweise so aus: Zuerst KV-Cache-Lokalität und als Fallback die am wenigsten ausgelastete Instanz.
00:10:16So viel dazu. Einen weiteren Anfrageablauf, den ich durchgehen möchte und der
00:10:21im Diagramm vielleicht etwas schwer zu erkennen ist, ist der Batch-Workflow.
00:10:25Für den Batch-Workflow nutzen wir die vorhandene Kapazität des Kunden:
00:10:31Nehmen wir denselben Dedicated-Inferenz-Kunden. Tagsüber laufen dort seine Echtzeit-
00:10:37Workloads, und von abends bis nachts möchte er Batch-Workloads ausführen. Dieselbe Kapazität kann zeitlich
00:10:43so geplant werden, dass sie dann die Batch-Workloads verarbeitet. Wir bieten in der API die Möglichkeit festzulegen, wann hoch- und
00:10:51wann herunterskaliert werden soll. Wenn der Zeitplan vorsieht, dass herunterskaliert werden kann,
00:10:56skalieren wir herunter und geben die Kapazität für die Batch-Verarbeitung über Nacht frei.
00:11:05Ich habe bereits einiges über Optimierungen beim KV-Cache gesagt, möchte aber einiges
00:11:10wiederholen, da dies einer der interessantesten Punkte ist. Wenn wir den Cache besser ausnutzen,
00:11:19sparen Sie sich die Kosten für das Pre-Fill, was hier der teuerste Teil ist.
00:11:26Die Wiederverwendung des KV-Caches über mehrere Turns in Agentic Workloads – auch zwischen den Turns
00:11:31gibt es viel ähnliches Pre-Fill in der Input-Sequenzlänge.
00:11:38Denken Sie an Chat-Workloads, bei denen das Auslagern des KV-Caches ebenfalls extrem wichtig wird,
00:11:43weil wir bei Chat-Workloads eine hohe Latenz zwischen den verschiedenen Turns haben,
00:11:49die wir als Nutzer eingeben. Wenn wir aber alles verwerfen, was wir in unserer Unterhaltung hatten,
00:11:57dauert es beim nächsten Mal, wenn wir eine Frage im selben Chat stellen, etwas länger.
00:12:02Anstatt also alles komplett zu verwerfen und das Pre-Fill erneut durchzuführen,
00:12:08nutzt man Techniken – wir nutzen eigene, aber extern kennt man LM Cache und Mooncake.
00:12:17Wir lagern den KV-Cache auf einen Speicher mit hoher Bandbreite aus,
00:12:21um viele dieser Pre-Fills zu speichern, sodass bei einer dazugehörigen Anfrage
00:12:28für diesen Chat alles sofort wieder in den HBM geladen werden kann.
00:12:37Was die Stellschrauben für die Performance angeht, möchte ich noch einige erwähnen:
00:12:41Wir haben über PD/DSAG gesprochen, aber Quantisierung und Spekulatives Dekodieren sind weitere.
00:12:48Auch die sorgfältige Wahl der Parallelisierungsgrade und -strategien ist sehr wichtig.
00:12:54Zwei der größten Hebel, an denen wir gearbeitet haben, sind Quantisierung auf NVFP4 und SpecDec.
00:13:01Wir bieten die Möglichkeit, dass Kunden uns ihre Datensätze geben, damit wir Spekulatoren trainieren,
00:13:07um bessere Akzeptanzlängen zu erzielen, was letztlich den Output-Durchsatz
00:13:12deutlich erhöht. Auch das bieten wir an. Aber das passiert asynchron. Wir erhalten die Daten asynchron,
00:13:20trainieren die Spekulatoren asynchron und spielen sie dann in die Kunden-Deployments ein,
00:13:26falls gewünscht. Sie sehen hier drei Screenshots. Ich habe sie eingefügt aus
00:13:32der Arbeit des letzten Monats, die einige in meinem Team geleistet haben. Wie Sie sehen,
00:13:39landeten wir schnell an der Spitze des Leaderboards bei Kimi 2.6, 2.7. Das stammt von Artificial Analysis.
00:13:46Um auf die vorherige Session zurückzukommen: Kann man dem vertrauen? Deshalb habe ich für GLM die Ergebnisse
00:13:52von OpenRouter. Wenn Artificial Analysis Benchmarks fährt, nutzen sie sehr spezifische Workloads.
00:13:58OpenRouter ist tatsächlicher Nutzer-Traffic. Und auf der Seite von OpenRouter sieht man Weights & Biases.
00:14:05Das Branding unterscheidet sich, aber Weights & Biases ist im Grunde Kervi. Wir haben Weights & Biases
00:14:09vor etwa einem Jahr gekauft. Man sieht hier, dass die Geschwindigkeit unseres Deployments sehr nah
00:14:16an dem liegt, was Fireworks als Fireworks Fast anbietet, richtig? Aber die zugrunde liegenden Techniken
00:14:21zur Performance-Optimierung sind das, was ich hier am meisten betonen möchte. Das ist entscheidend,
00:14:27denn letztlich wollen wir dem Kunden ein optimales Preis-Leistungs-Verhältnis bieten.
00:14:36Kurze Zusammenfassung: Eine einzige Plattform ist das, worauf ich hinauswollte.
00:14:44Zwei verschiedene Nutzungsmodelle für Kunden: Serverless und Dedicated. Und innerhalb von Serverless
00:14:49habe ich ebenfalls zwei Modelle beschrieben: Pay-as-you-go und Provisioned Throughput, falls relevant.
00:14:53Und schließlich die Steigerung der Gewinne durch Performance-Optimierungen im Stack.
00:15:01Das ist alles. Vielen Dank!

핵심 요약

Eine einheitliche Inferenzplattform bedient Serverless- und Dedicated-Modelle effizient durch KV-Cache-Lokalitätsrouting, Entkopplung von Pre-fill und Decode sowie NVFP4-Quantisierung.

하이라이트

  • Beim Pre-fill-Caching-System entfallen 80 bis 90 Prozent der Rechenkosten für repetitive Eingabesequenzen in agentischen Workloads.

  • Das System nutzt dedizierte Gateways für Stunden-Abrechnungen pro GPU ohne Noisy-Neighbor-Effekte.

  • Für extreme Pre-fill-Mengen kommen Speichermedien mit hoher Bandbreite wie LM Cache oder Mooncake zum Einsatz.

  • Asynchrones Training von Spekulanten sowie Quantisierung auf NVFP4 steigern den Output-Durchsatz maßgeblich.

  • Serverless-Kunden sichern sich über Provisioned Throughput garantierte Durchsätze ohne Hardware-Verwaltung.

타임라인

Nutzungsmodelle für Inferenz-Infrastruktur

  • Serverless-Inferenz rechnet auf Token-Basis ab und erfordert keinerlei Cluster-Verwaltung.
  • Dedicated-Angebote überlassen Modellbereitstellung und -performance komplett der Kundenseite.
  • Provisioned Throughput eliminiert das Noisy-Neighbor-Problem im Serverless-Betrieb durch Kapazitätsreservierung.

Die Anforderungen an Inferenzplattformen spalten sich primär in vollverwaltete Token-Abrechnung und explizite GPU-Orchestrierung. Bei Serverless-Architekturen verhindern dedizierte Durchsatz-Reservierungen Engpässe bei parallelen Anfragen. Dedicated-Setups bieten stattdessen volle Kontrolle über Hardware und Orchestrierungsschichten.

Anforderungsprofile verschiedener Workloads

  • Agentic- und Chat-Anwendungen erfordern hohe Eingabesequenzen bei geringer Ausgabelänge.
  • Echtzeit-Sprach- und Videoanwendungen tolerieren nahezu keine Latenz.
  • Batch-Prozesse erlauben flexible Verarbeitungsfenster von Minuten bis zu mehreren Stunden.

Agentenbasierte Interaktionen benötigen im Gegensatz zu einfachen Chats eine extrem niedrige Latenz zwischen einzelnen Turns. Dies wirkt sich unmittelbar auf die Verwaltung des KV-Caches aus. Batch-Workloads hingegen dienen als zeitliche Ausgleichsmasse, um die zugrunde liegende GPU-Infrastruktur rund um die Uhr optimal auszulasten.

Architektur und Routing der Inferenzplattform

  • Die Control Plane übernimmt Autorisierung, Rate-Limiting und Nutzungstracking gemäß Zero-Data-Retention-Richtlinien.
  • Das Intelligente Routing priorisiert KV-Cache-Lokalität vor der Instanzauslastung.
  • Pre-fill und Decode lassen sich je nach Anwendungsfall flexibel entkoppeln.

Das Gateway verteilt Anfragen dynamisch auf verschiedene Inferenz-Engines wie vLLM, SGLang oder TensorRT-LLM über mehrere GPU-Generationen hinweg. Da 80 bis 90 Prozent der Eingabesequenzen bei agentischen Systemen identisch sind, spart die Wiederverwendung des Caches massive Rechenkosten beim Pre-fill. Die Plattform balanciert Anfragen zusätzlich über heterogene Regionen und Zonen hinweg.

Nutzung von Batch-Workloads und Cache-Auslagerung

  • Tagsüber genutzte Dedicated-Kapazitäten verarbeiten nachts automatisiert Batch-Aufgaben.
  • Auslagerung des KV-Caches auf High-Bandwidth-Speicher verhindert wiederholte Pre-fills.
  • Systeme wie LM Cache und Mooncake sichern Unterhaltungskontexte zwischen Chat-Turns.

Über zeitgesteuerte API-Skalierungen werden freie Dedicated-Ressourcen außerhalb der Spitzenzeiten für zeitintensive Batch-Jobs freigegeben. Um Latenzspitzen bei langen Chat-Pausen zu vermeiden, sichert eine mehrstufige Speicherarchitektur den KV-Cache außerhalb des HBM. Bei Folgeanfragen lädt das System die Zustände direkt zurück in den Grafikspeicher.

Performance-Hebel und Benchmarking

  • Quantisierung auf NVFP4 und spekulatives Dekodieren steigern den Token-Ausstoß signifikant.
  • Spekulationsmodelle werden asynchron auf kundenspezifischen Datensätzen trainiert.
  • Realer Nutzer-Traffic bestätigt Spitzenplatzierungen bei Durchsatz und Antwortzeiten.

Die Leistungsoptimierung basiert auf fein abgestimmten Parallelisierungsstrategien und maßgeschneiderten Spekulatoren. Durch das Einspielen dieser Modelle in die Kunden-Deployments steigt die Generierungsgeschwindigkeit auf das Niveau spezialisierter Inferenz-Anbieter. Das Resultat ist eine maximierte Kosteneffizienz für den Betrieb großer LLM-Workloads.

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