DeepSeek 开源生产级推理框架 DeepInfer：内核、并行、确定性推理拆到底，以及它只开源了「一半」

admin@yesmiracle.net (万戈) — Tue, 20 Oct 2026 00:00:00 +0000

十月二十号，DeepSeek 把内部推理框架 DeepInfer 开源了，Apache-2.0。官方给的一句话是：它支撑着 DeepSeek V4.1 Flash 的大规模线上服务，单个集群目前一天服务 155 万亿 token，按谷时电价口径算，每张 GPU 每小时营收 38 美元。

我一开始以为这又是一个「又一个推理引擎」的发布。翻完 README、部署 Q&A 和整个源码目录之后，我的判断变了：这是跑在产线上的那套东西第一次露出内部结构，而不是一个拿来演示的仓库。它里面有几个决定，跟主流做法是反着来的。

不过先说最有意思的一点。这个仓库只开源了「一半」，而且是官方自己在 README 里写明的。我就从这一半说起。

先看它到底给了什么

README 里列的能力，我一条条对着源码目录核了一遍。仓库是 Python 为主，deepinfer/ 下面按引擎、模型执行、并行、调度切开；csrc/ 里是 C++ 的调度器和引擎部分；vendor/ 挂了一串子模块。

目录	里面是什么
`csrc/engine/`	调度器、序列、block manager、输入元数据准备（C++）
`deepinfer/model_executor/layers/tilelang_ops/`	自研 TileLang 算子，`cuda/` 和 `asc/` 两套
`deepinfer/model_executor/parallel_utils/`	并行状态、通信算子、context parallel、NCCL 内存
`deepinfer/model_executor/eplb/`	专家并行负载均衡（策略 + 重排）
`deepinfer/model_executor/models/v4_modules/`	V4 的模块：MLA 注意力、MoE、Engram、YoCo、MTP
`deepinfer/structure_output/`	结构化输出（编译器、掩码、匹配器）
`deepinfer/worker/`	CUDA graph、模型运行、cache engine、decode 性能缓存
`vendor/`	DeepEP、DeepEP-Ascend、DeepGEMM、DeepGEMM-Ascend、DeepSelect、FlashMLA
`deep_cluster/`	硬件抽象（NVIDIA / Ascend / CPU）+ 拓扑绑定

支持的硬件写得很干脆：NVIDIA SM100，和华为昇腾 950。构建环境是 GCC 13 以上、Python 3.12、CUDA 13，昇腾那边要 CANN 9.2。

内核：拼装加自研，双平台落在算子层

DeepInfer 没有从零写一套算子库。它把 DeepSeek 自己这几年陆续开源的东西拼了进来：FlashMLA（注意力）、DeepGEMM（矩阵乘）、DeepEP（专家并行通信）、DeepSelect、再加一个 TileKernels，最后补上一批自研的 TileLang 算子。

这一点本身不新鲜。真正值得看的是那批 TileLang 算子怎么组织的。tilelang_ops/ 下面，每一个算子都有 cuda/ 和 asc/ 两个目录，同名文件，各写一份。比如 store_kv_cache.py、gather.py、fused_sample.py、structure_output.py，都是两套实现。

这说明「支持多家加速器」这句话，在这个仓库里是落在算子级的，不是加一层接口适配。昇腾那套实现里还有些 NVIDIA 版没有的文件，像是 rstd_1ulp.py、prepare_cp_mirror.py、sum_smaller_probs.py，看名字就是在处理数值精度和通信镜像的差异。数值精度这件事在跨平台时最容易出问题，它单独立了文件，说明是真踩过。

顺手说一个被忽略的组件：DeepSeek Recipe

跟 DeepInfer 一起开源的还有一个 deepseek-recipe，官方叫它「生产级 token 编解码组件」。这个仓库是 Rust 写的，MIT 协议，九月十号就建好了，现在一千五百多个 star。

它的职责是转换：一边是主流 LLM API 的协议，一边是模型的 token 序列。官方讲了两点设计。第一，它按特殊 token 分段，再把各段并行编码，好处是既防止特殊 token 被注入，又降低长输入的编码延迟。第二，它的处理逻辑跟 DeepSeek 官方 API 完全对齐，第三方自建部署能拿到和官方一致的 API 行为。

我觉得第二点比第一点更值钱。自建推理最烦的坑之一，就是官方 API 和本地部署的行为对不上：同一个请求，云端和本地返回的结构、边界处理不一样，你的上层代码就得写两套兼容逻辑。这东西把这块补齐了，是那种不显眼、但能省掉一堆调试时间的组件。

并行：它反直觉地不用 TP，也不用 CP

这是整篇里我觉得最值得写的一节。

部署 Q&A 里有一段自问自答，问「用了什么并行」，回答是这样的：Prefill 用 EP2–8 / DP2–8，取 HBM 允许的最小值；Decode 用 EP64–128 / DP64–128，叫 Wide-EP，取 GPU 允许的最大值；视觉编码器一个 GPU 一个实例就够，建议用便宜的卡。最后一句是重点：「TP 和 CP 目前不用。」

主流的推理框架里，张量并行（TP）几乎是默认选项。DeepInfer 把它拿掉了。为什么？因为 V4.1 Flash 是 MoE 模型，MoE 的瓶颈不在单层的矩阵乘规模，在专家路由之后每个 token 要走多少张卡、每步要搬多少显存。把 EP 开大，专家的权重摊到更多卡上，每一步的显存流量就被摊薄，吞吐自然上去。TP 在这个结构里只会引入额外的通信，不解决真问题。

官方放了一张 EP8 对比 EP64 的 decode 吞吐图来证明这件事（doc/images/wide_ep_decode_pareto.png）。同一批 GPU，EP 从 8 开到 64，吞吐明显上台阶。

还有一点：注意力部分用数据并行，而且是 #DP = #EP。这是从 DeepSeek-V3 那一代推理系统就定下来的结构。这个约束很省事，但也意味着负载均衡必须自己做，否则某一组 DP 副本忙死、另一组闲着。所以仓库里出现了四个负载均衡器：Prefill LB、Decode LB、视觉编码器 LB、以及专家并行的 EPLB。EPLB 的代码在 model_executor/eplb/ 里，就两个文件，一个策略一个重排。

为什么需要它？MoE 的专家是有冷热的。热门专家被路由到的 token 多，它所在的那张卡就成了木桶最短的那块板。EPLB 做的事就是定期统计每个专家的实际负载，把冷门的专家挪到空闲的卡上，让每张卡的负载尽量平。仓库里给它配了测试（tests/models/test_eplb_policy.py），还有专家重排的分布式测试，说明这是个会动生产配置的组件，不敢马虎。

确定性推理：两个开关，加一堆等价性测试

这一节对做 agent 的人最有用，也最容易被跳过。

README 里有两个功能挨着放，我第一遍看差点没注意。

一个是批不变性，英文写 batch-invariant。意思是同一份输入，不管它跟谁拼在同一个 batch 里，模型结果都一样。开法是一个环境变量，DEEPINFER_BATCH_INVARIANT=1，括号里注明只在 NVIDIA 上有效。

另一个是确定性采样。同样的输入 token 和采样参数，产出同样的结果。它要求你先开批不变性，再把 MTP 变长关掉（DEEPINFER_ENABLE_MTP_VARLEN=0），最后给采样参数传一个固定的 seq_seed。同样写着 NVIDIA only。

为什么这两件事难？因为推理服务的默认行为恰好是相反的。batch 里拼了谁、KV cache 分页落在哪、reduction 的累加顺序是什么，都会让浮点结果差出最后几位，然后采样一放大，输出就分叉了。要做到批不变，等于要求每个算子对 batch 组成不敏感，累加树固定、分页映射固定、通信顺序固定。

举个具体的例子。同一段 prompt，单独跑一次，和跟另外九段拼成一个 batch 跑一次，数学上算的是同一件事，但 GPU 上的规约树不一样：十路规约和一路规约的加法顺序不同，而浮点加法不满足结合律，最后几位就会差。这几位本身无关紧要，可它进了采样器的概率分布，温度一调、随机种子一滚，输出就可能分成两条路。

仓库里有一批测试专门钉这件事：tests/models/test_batch_invariant.py、test_ve_batch_invariant.py，还有 examples/yoco/yoco_equiv.py 配一个 L2 等价性脚本，以及一个单独检查 CUDA 同步的 test_cuda_sync_guards.py。做推理优化的人都知道，为了速度塞进去的异步和乱序，正是确定性最大的敌人，所以得有一道闸门看着它。

我一直觉得，推理的不确定性是 agent 复现问题的一个隐形来源：同样的 prompt 跑两遍结果不同，你很难判断是模型的问题还是你自己的代码的问题。有批不变性和确定性采样这两个开关，至少能把变量按住。

几个专有名词，顺手拆开

README 里还有一串名字，我按自己的理解拆一下，方便你读官方文档。

DSpark 和 confidence-scheduled verification。这是它的推测解码方案。用一个草稿模型（或者 MTP 头）先吐几个 token，再用置信度估计决定这一批草稿验不验、验多长。开关是 DEEPINFER_ENABLE_MTP_VARLEN=1，草稿长度上限由 DEEPINFER_USE_NEXTN_DECODE 控制，默认 5。

SWA bounded replay。滑动窗口注意力的 prefill 截断。它不重放整段上下文，只重放一个有界的后缀，官方给的默认值是把保留后缀设成 140 个 token（DEEPINFER_YOCO_PREFILL_KEEP_TOKENS=140）。前提是这个后缀得覆盖住 SWA 窗口加上最大回溯长度，覆盖不住结果就错了。

异步调度。把 CPU 侧的 batch 调度和设备执行重叠起来，官方叫它「零开销 batch scheduler」，默认开着。这类优化在压测里能榨出几个点，在生产里能决定尾延迟。

结构化输出。把生成约束在正则、JSON schema 或 EBNF 语法上，通过采样参数的 so_args 传进去。做 agent 工具调用的会关心这个，因为它决定了模型能不能稳定吐出可解析的结构。

那「一半」是什么，官方自己说了

翻到 README 底下，有一段标题叫「跑一个完整推理服务还需要什么（本次发布不含）」，列了三样：

一个 KV cache 系统；
视觉编码器 / Prefill / Decode 的解耦部署（大部分引擎功能已经实现）；
在数据并行副本之间的负载均衡，prefill 和 decode 都要。

部署 Q&A 里把原因说得更直白：KV cache 管理和负载均衡这两块，跟 DeepSeek 内部的基础设施耦合太紧，所以那部分代码还没完全开源。

于是这个仓库的形态就清楚了：引擎开源了，架构写在了文档里。 代码给的是内核、模型执行、调度、采样这些「跑得动」的部分；而 KV cache 的存储与淘汰、跨副本的负载均衡，这些「跑得久」的部分只给了设计描述。

Q&A 里的设计描述给得相当具体。prefill 和 decode 可以跨数据中心部署，理由是 V4.1 Flash 把 KV cache 压得足够小，代价是可靠性，每 8 张卡大约要 400 Gbps 的互联带宽。存储服务器的推荐配置是每台 20 块 30.73 TB 的 SSD，读至少 40 GB/s、写至少 5 GB/s，容量要能留住 24 小时的数据。而它的设计目标之一是 KV cache 保留超过 72 小时，为的是缓存命中时不用重算 prefill。最小的高效部署单元是 64 卡 prefill 加 64 卡 decode，实际 P 和 D 的比例差不多 1:1。

我数了一下，这三样里最贵的就是没给的那两样。KV cache 保留 72 小时的存储成本和淘汰策略，跨副本负载均衡的调度逻辑，恰恰是长跑里决定成本的地方。所以「只开源一半」这件事，与其说是藏私，不如说这两块本来就长在它自己的机房拓扑上，抽出来给别人也未必能用。

它和 vLLM 的关系，值得单独说一句

README 最后有一段致谢，写得很坦白：DeepInfer 最初主要基于 vLLM 构建，另外借鉴了 SGLang 和 TensorRT-LLM。

这句话解释了这件事的性质。一个云厂商把自己线上的框架开源，底座是开源社区的项目，它自己加上去的是内核实现、并行配置、调度策略和确定性保障。对 vLLM 生态来说，这是一次大厂从下游往上回馈的样本；对想照抄的人来说，它给的是「一套被真实流量验证过的取舍」，而不是一个从零写的新引擎。

仓库状态也说一下，免得你把它当成一个成熟项目。这个仓库是十月十六号建的，比公开发布早四天，现在大约一万三千 star、一千二百 fork、一百三十二个 open issue，十月二十号代码还在推。刚开源四天的仓库有一百多个 issue，这个数字本身不说明质量，只能说明关注度高。

我看完之后的三个判断

第一，双平台的含金量在算子层，不在口号。每算子两套实现这件事，比任何「兼容多家芯片」的新闻稿都有说服力。它也解释了为什么 TileLang 值得 DeepSeek 单独开源一次，这套框架的跨平台能力就是建立在它上面的（前面写过它给昇腾做的工具链，可以一起看）。

第二，不用 TP 是个信号。它说明在 MoE 模型上，瓶颈已经从「单层算得多大」转到「专家权重怎么摊、每步搬多少显存」。跟着这个判断，推理框架的优化重点会继续往通信和调度上走，而不是往单卡算力上堆。

第三，确定性推理这两个开关，是这套框架里对 agent 生态最实用的东西，却几乎没人讨论。大家都在看 155 万亿 token 这个数字，但真正会影响你做 agent 评测和复现的，是那个 DEEPINFER_BATCH_INVARIANT=1。

想自己跑一遍的话，门槛在哪

构建环境是明确的：Linux、GCC 13 以上、Python 3.12，NVIDIA 那边要 CUDA 13，昇腾那边要 CANN 9.2。仓库里有个 build.sh，构建前要先激活一个干净的 Python 3.12 环境，再指定 DEEPINFER_ACCELERATOR 是 nvidia 还是 ascend。

跑起来倒是简单，examples/offline_inference.py 一行命令，默认会去 Hugging Face 拉 DeepSeek-V4.1-Flash-1017 的权重，想用本地副本就设 DEEPINFER_HF_MODEL_DIR。

但要复现它的性能曲线就是另一回事了。官方那张 prefill 图是四张 SM100 测的，decode 图是六十四张，而且强调都在同一个 scale-up 域内。也就是说，你至少得有几十张卡，才有资格验证它的吞吐声明。

写在最后

DeepSeek 这次的发布，我觉得最值得记的一件事，是它用一份 README 把「一个完整推理服务」和「一个推理引擎」的边界划清楚了。它给了你引擎，也明确告诉你缺哪两块，还把缺的那两块的设计思路写在了 Q&A 里。这种交代方式，比放一堆跑分图有用得多。

至于要不要用：如果你只是想跑通 DeepSeek V4.1 Flash，这个仓库加上它的模型卡就够了；如果你要真上生产，得先想清楚 KV cache 和负载均衡自己怎么补，因为这两块决定了你的成本曲线，而它们不在代码里。

批不变性 on AI博士 万戈