华为携手DeepSeek,推理性能再创高峰!独家技术报告揭秘!
华为昇腾在超大规模MoE模型推理部署方面取得了显著突破,其性能全面超越英伟达Hopper架构。华为通过“以数学补物理”的策略,利用数学理论、工具、算法和建模等方式,弥补硬件和工艺的局限性,最大化发挥芯片和系统能力。具体产品包括CloudMatrix384超节点和Atlas800IA2推理服务器,分别在不同时延约束下实现了高吞吐量。华为还计划全面开源相关技术报告和代码,进一步推动技术创新。这一突破不
部署超大规模MoE这件事,国产芯片的推理性能,已经再创新高了——
不仅是“英伟达含量为0”这么简单,更是性能全面超越英伟达Hopper架构!

而做到这一点的,正是华为昇腾;具体而言,共包含两个产品:
- CloudMatrix 384超节点
部署DeepSeek V3/R1,在50ms时延约束下单卡Decode吞吐突破1920 Tokens/s
- Atlas 800I A2推理服务器
部署DeepSeek V3/R1,在100ms时延约束下单卡吞吐达到808 Tokens/s,可支持灵活的分布式部署
之所以能够这般,是因为华为昇腾所采取的“以数学补物理”——这种通过数学理论、工具、算法和建模等方式,来弥补硬件和工艺的局限性,实现最大化发挥芯片和系统能力效果。
华为昇腾还不只是“官宣”一下而已,后面更会是全面开源。
不仅已经将昇腾在超大规模MoE模型推理部署的技术报告分享了出来,在一个月时间内,还会把实现这些核心技术的相关代码也都会陆续开源出来。
那么接下来,我们就来深入了解一下华为昇腾背后的技术实力。
在华为昇腾上推理DeepSeek
在深挖华为昇腾背后技术创新之前,我们且需了解一下为什么要这么做。
从2017年Google提出的Transformer架构,到2025年DeepSeek V3/R1的爆红,大语言模型的重心正在从训练开发转向推理应用落地。
推理能力不仅是大模型能力的“试金石”,各大企业已从 “拼模型参数” 转向 “拼推理效率”:
谁能让大模型在实际应用中跑得更快、更稳、更省资源,谁就能在商业化浪潮中抢占先机。
然而,以6710亿参数的DeepSeek V3为例,这类超大规模MoE模型虽然强大,却给硬件带来三大 “成长烦恼”:
- 内存压力山大
一个模型包含257个专家,每个专家 “体重” 2.5G,普通64GB内存的AI硬件根本 “扛不动”,必须依赖集群协作。
- 通信开销爆炸
专家分布在不同芯片上,数据传输耗时甚至超过计算时间,就像团队成员频繁开会沟通,效率大打折扣。
- 架构创新的 “甜蜜负担”
例如 “多头隐式注意力机制(MLA)” 虽然压缩了数据空间,却导致中间变量激增,对芯片的计算能力提出更高要求。
面对这些挑战,华为团队从算子、模型和框架三方面入手,基于昇腾硬件特性,开发了一整套面向集群的大规模专家并行解决方案。
在硬件部署上,华为团队根据不同硬件配置——CloudMatrix 384超节点和Atlas 800I A2推理服务器,针对性地采取了不同的部署优化策略。为解耦Prefill和Decode阶段的时延约束,昇腾采用PD分离部署方式。

在框架侧,昇腾基于vLLM框架,适配DP和EP等多种并行策略,通过Prefill调度分桶、灵衢互联与分层传输等技术来降低调度开销,优化请求下发、调度策略等环节,提升系统性能。
在模型方面,昇腾采用A8W8C16量化策略,其中A8W8使用INT8,C16使用BF16,并针对不同机型进行差异化部署。


针对CloudMatrix 384超节点,其强大的组网能力大幅降低了通信耗时,释放了昇腾芯片的算力。
团队采用大规模EP并行部署,Prefill使用16卡,Decode使用144卡,其中128卡部署路由专家,16卡部署共享专家,MLA部分采用DP部署。
尽管存在时延约束、带宽抢占、调度开销、负载不均等因素影响,最终在50ms时延下,单卡decode吞吐达到1920 Token/s。

针对机群规模较小但部署更加灵活的Atlas 800I A2服务器,华为团队采用多节点互联的方式进行部署。
作为示例,华为团队使用2机16卡进行Prefill,4机32卡进行Decode,每卡部署8个路由专家和1个共享专家,MLA部分采用DP并行,并针对性地使用在真实负载下性能更优的AllGather/ReduceScatter的通信方案。
通过各种策略优化,在100ms时延下,单卡吞吐达到808 Tokens/s。
还有更多优化技术
在推理框架优化方面,针对高并发场景下单点API Server这一性能瓶颈,华为团队设计了API Server横向扩展方案,采用水平扩展技术提升框架的请求响应能力,显著降低用户请求延迟并提高整体服务吞吐量(QPS)。
针对MoE模型中的负载不均问题,基于动态调整专家部署与缩小通信域、热专家冗余部署、实时调度与动态监控机制等核心技术,降低显存占用的同时实现动态负载均衡。
在投机推理技术的工程化应用中,如何将其从小批量低时延场景扩展至高吞吐量场景,是行业面临的共性难题。
华为团队基于昇腾芯片高计算带宽比的硬件特性,提出FusionSpec投机推理引擎,针对性优化多Token预测(MTP)场景下的推理性能:
- 流程重构
将投机模型后置於主体模型,直接复用主体模型的输出结果与控制参数,大幅减少框架耗时,完美适配参数-数据分离(PD 分离)的分布式部署架构;
- 轻量步间优化
对投机推理场景中的框架和算子优化实现了轻量步间准备,适配多核并行的全异步框架。
在通信优化方面,华为昇腾也有三大妙招。
首先,针对主流张量并行(TP)方案中AllReduce通信的固有缺陷(通信次数多、数据量大、冗余计算显著),华为团队推出FlashComm通信方案,通过集合通信逻辑重构与算子位置编排,实现低比特、低维度数据通信,在降低通信时延的同时消除冗余计算,最终实现25%通信量的降低和10%推理性能的提升。
其次,在FlashComm基础上,团队进一步提出层内并行转换方案,针对Prefill阶段的MLA层,通过张量并行(TP)与数据并行(DP)的灵活转换,消除节点内卡间求和操作,并利用网络低维特性与量化技术压缩通信数据量,显著降低跨卡通信时延,为大模型分布式推理提供更高效的通信支撑。
第三,通信方面的优化还有一个并发机制的深度挖掘,包括:
- 计算通信并发
通过Gate函数计算与AllGather通信的解耦,结合共享专家的数据并行(DP)策略,利用昇腾多流机制实现计算与通信的并发执行,最大化硬件利用率;
- 通信通信并发
针对DeepSeek模型的量化场景,将激活值与scale的传输任务并行处理,在不增加带宽压力的前提下掩盖小数据量通信的启动开销;
- 通信和权重预并发
利用通信阶段HBM带宽低占用特性,提前将后续算子权重预取至缓存,降低计算阶段的数据搬运开销,实测MLA层计算性能提升10%。

最后,就是在算子方面的优化了。华为团队通过以数学补物理,发展了一系列的优化技术。
针对MLA算子中间变量膨胀与计算量激增的挑战,团队开展硬件亲和性优化:
-
算法重构:提出AMLA算法,通过二进制编码与存内计算,将乘性计算转换为加性等价形式,直接在全局内存完成输出更新,减少数据搬运耗时;
-
缓存策略:通过L1/L2缓存精细化管理与K-buffer流水排布,提升缓存命中率与计算效率,实现张量计算与向量计算的相互掩盖;
-
前序算子融合:在Prefill与Decode阶段分别采用双流并发与算子融合技术,结合权重预取、分块策略及定制指令集优化,构建端到端高效计算链路。
MoE算子方面的优化则包括:
-
通算融合算子:针对EP部署模式下MoE专家的跨卡调度难题,设计MoeDistributeDispatch/Combine算子,通过 Token 粒度的流水排布与内存语义通信技术,将通信与计算并行化,减少卡间同步开销;
-
SMTurbo-CPP技术:针对小数据量通信效率问题,通过读写混合、聚合流水等硬件并发技术,提升AllToAll(v)算子的吞吐能力,降低Dispatch/Combine场景时延;
-
细粒度分级流水算法:基于Atlas 800I A2组网特性,实现节点内/节点间的集合通信并发执行,大幅提升集群环境下的带宽利用率。
性能创新高
在Decode性能测试方面,Atlas 800I A2所采用的方式是:
-
序列长度为2K输入+2K输出和1K输入+2K输出两种情况
-
在使能MTP进行推理加速的情况下,由于不同测试数据集和业务场景的MTP接受率不同,性能测试结果会有比较大的偏差。因此在计算时延和吞吐的时候默认按照70%接受率来折算。
-
TPOT(Decode平均每Token时延)不超过100ms。
具体表现如下所示:

在Prefill上的测试方法是,单batch输入序列长度为2K/1K,通过拼batch的方式拼成一共16K序列。对于序列长度是2K,共8 batch拼成一共16K序列的场景,端到端耗时为631ms,卡均吞吐为1622 Tokens/s。
具体表现如下图所示:

在2025年4月,硅基流动联合华为云基于CloudMatrix 384超节点昇腾云服务和高性能推理框架SiliconLLM,用大规模专家并行最佳实践正式上线DeepSeek-R1。
该服务在保证单用户20 TPS(等效50ms时延约束) 水平前提下,单卡Decode吞吐突破1920 Tokens/s,可比肩H100部署性能。

而也正如我们刚才提到的,昇腾在超大规模MoE模型推理部署的技术报告分享了出来了。
一、大模型风口已至:月薪30K+的AI岗正在批量诞生

2025年大模型应用呈现爆发式增长,根据工信部最新数据:
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二、如何学习大模型 AI ?
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* 用好 AI 的核心心法
* 大模型应用业务架构
* 大模型应用技术架构
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* 提示工程的意义和核心思想
* Prompt 典型构成
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* 为什么要做 RAG
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* 检索的基础概念
* 什么是向量表示(Embeddings)
* 向量数据库与向量检索
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* 搭建 RAG 系统的扩展知识
* 混合检索与 RAG-Fusion 简介
* 向量模型本地部署
* …
第三阶段(30天):模型训练
恭喜你,如果学到这里,你基本可以找到一份大模型 AI相关的工作,自己也能训练 GPT 了!通过微调,训练自己的垂直大模型,能独立训练开源多模态大模型,掌握更多技术方案。
到此为止,大概2个月的时间。你已经成为了一名“AI小子”。那么你还想往下探索吗?
* 为什么要做 RAG
* 什么是模型
* 什么是模型训练
* 求解器 & 损失函数简介
* 小实验2:手写一个简单的神经网络并训练它
* 什么是训练/预训练/微调/轻量化微调
* Transformer结构简介
* 轻量化微调
* 实验数据集的构建
* …
第四阶段(20天):商业闭环
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* 硬件选型
* 带你了解全球大模型
* 使用国产大模型服务
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* 热身:基于阿里云 PAI 部署 Stable Diffusion
* 在本地计算机运行大模型
* 大模型的私有化部署
* 基于 vLLM 部署大模型
* 案例:如何优雅地在阿里云私有部署开源大模型
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* 内容安全
* 互联网信息服务算法备案
* …
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如果你能在15天内完成所有的任务,那你堪称天才。然而,如果你能完成 60-70% 的内容,你就已经开始具备成为一名大模型 AI 的正确特征了。
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