结论:大模型推理优先选择GPU,尤其在需要低延迟、高吞吐的场景;CPU仅适合小规模模型或对成本敏感的边缘场景。
1. GPU的核心优势
- 并行计算能力:GPU专为高并行任务设计,大模型推理涉及大量矩阵运算(如注意力机制),GPU的数千个CUDA核心能显著提速计算。
- 显存带宽:现代GPU(如A100/H100)显存带宽达1.5TB/s以上,远超CPU内存带宽,有效缓解大模型的参数加载瓶颈。
- 专用优化:框架(如TensorRT、vLLM)针对GPU优化,支持量化、动态批处理等技术,延迟可降低至CPU的1/10甚至更低。
2. CPU的适用场景
- 小规模模型:参数量<10亿的模型(如BERT-base)在CPU上仍可实时推理(延迟<100ms)。
- 边缘设备:无GPU硬件支持时(如手机、IoT设备),CPU是唯一选择,但需牺牲性能。
- 成本敏感:GPU服务器成本较高(如A100每小时$3+),长期低负载场景下CPU更经济。
3. 关键对比维度
维度 | GPU优势场景 | CPU优势场景 |
---|---|---|
延迟 | 毫秒级(如50ms) | 秒级(如1s+) |
吞吐量 | 支持高并发(100+ QPS) | 低并发(<10 QPS) |
能效比 | 算力/Watt更高 | 低功耗但算力有限 |
成本 | 硬件和运维成本高 | 硬件成本低 |
4. 决策建议
- 核心原则:“模型规模+业务需求”决定选择:
- 若模型>10B参数或要求实时响应(如对话AI),必须用GPU。
- 若模型小、预算有限或部署在边缘,可考虑CPU+轻量化技术(如蒸馏、INT8量化)。
- 混合方案:部分场景可组合使用(如CPU预处理+GPU推理),平衡成本与性能。
总结:大模型推理的硬件选择本质是性能与成本的权衡,GPU在绝大多数场景下是更优解,但需结合实际资源约束灵活设计架构。