GPU 算力、显存容量和带宽分别限制什么?利用率高就代表快吗?
算力限制单位时间能完成多少计算;显存容量限制权重和运行状态能否放下;显存带宽限制数据能多快送到计算单元。模型放得下、GPU 很忙,仍可能因为数据移动慢而跑不快。
算术强度是完成的运算量除以读取和写入的字节数。搬一次数据后能做很多计算,更容易受算力限制;频繁搬数据却只算一点,更容易受带宽限制。Roofline 用这两种上限估计性能,但实际还会受并行度、通信和启动开销影响。
利用率只是起点
Section titled “利用率只是起点”常见 GPU utilization 表示采样时间内 GPU 是否有工作,不等于达到峰值算力,也不能说明 Tensor Core 是否充分使用。还要看算子时间、显存吞吐、通信、CPU 和数据加载。
小 batch 的 Decode 经常需要读取大量权重,计算复用较少;扩大 batch 可能提高复用,但会增加排队和 KV 占用。Prefill 也会随序列长度、batch 和算子实现改变瓶颈,不能只凭阶段名称下结论。
算子融合为什么可能加速?
Section titled “算子融合为什么可能加速?”多个操作合成一个 kernel,可以减少启动次数和中间数据写回显存。收益取决于数据复用、寄存器占用和实现质量,不是把所有算子合在一起就一定快。
换更高 TFLOPS 的卡,一定有用吗?
Section titled “换更高 TFLOPS 的卡,一定有用吗?”若主要时间花在数据加载或网络等待,更多算力未必能解决问题。先量出瓶颈;比较硬件时还要统一精度、模型、负载和延迟目标。
资料
核对于 2026-10-13。阿里云 PAI 资源与系统架构、NVIDIA GPU Performance Background。排障顺序为工程建议。