LLM | | arXiv:2609.31551

EAServe: Encode-Aware Disaggregated Serving for Multimodal Large Language Models

EAServe:面向多模态大模型的编码感知分离式服务

🧭 多模态 LLM 推理服务 · 分离式流水线优化

University of Georgia · Western Digital · University of Texas at Arlington

Kunxiong Zhu, Zhihao Shu, Hangyu Zheng, Minghai Qin, Miao Yin, Gagan Agrawal 等

将多模态 LLM 的 Encode 阶段作为 EPD 流水线控制点,通过自适应微批处理、部分卸载与动态 SM 划分,在 SLO 约束下显著提升 goodput

📌 工作参考价值

  • 把轻量前置阶段作为控制点:参考 EAServe 将 Encode 作为 EPD 流水线控制点的思路,在推荐系统中将图像/视频 embedding、特征编码等轻量前置阶段与主模型解耦,通过速率控制动态调节下游请求流,避免下游 Prefill/Decode 饥饿。
  • 动态 SM 划分实现可预测共置:当需要把多个阶段部署在同一 GPU 上时,采用动态 SM partitioning 保证各阶段的算力隔离与可预测性能,适合广告/推荐系统中多个小模型或 embedding 服务共置的场景。
  • 配置自动搜索减少人工调参:借鉴 HAS 的两阶段方法——先用 per-stage capacity profiling 剪枝明显不均衡的配置,再用 TPE 贝叶斯优化精细搜索,可自动化调优推荐系统多阶段推理 pipeline 的 batch size、worker 分配等参数。
  • SLO 约束下的 goodput 优化:直接关注在尾延迟 SLO 下最大化吞吐,这对电商/广告在线推理服务更具业务价值,而非单纯追求平均延迟或吞吐。

动机:多模态大模型(MLLM)推理相比纯文本 LLM 多了 Encode 阶段,形成 Encode-Prefill-Decode(EPD)流水线。现有系统要么只有 PD 两阶段,要么将 Encode 暴露为独立服务却不控制下游流量,导致 Encode GPU 利用率严重不足,下游 Prefill/Decode 饥饿。

方法关键点:EAServe 将 Encode 重新定位为 EPD 流水线的控制点,从三个维度优化:何时让工作进入下游、prefill 在哪里执行、GPU 如何共享。运行时层实现 load-adaptive micro-batching、rate-controlled partial offload(将部分 prefill 卸载到共置 worker)和动态 SM partitioning;配置层 Hybrid Auto Selection (HAS) 通过 per-stage capacity profiling 剪枝不均衡分配,再用 TPE 贝叶斯优化在 GPU 分配、encode batch size、offload ratio 的联合空间中搜索最优配置。

关键结果:在图像、视频、音频三类 MLLM 架构上,EAServe 在相同 SLO 约束下相比 NVIDIA Dynamo 和 vLLM 分别最高提升 4.3× 和 1.7× goodput,并维持 EPD 流水线各阶段更均衡且更高的 GPU 利用率,配置搜索收敛速度也快于基线方法。