大语言模型引擎全解析：Transformers、vLLM、Llama.cpp等，最佳选择全攻略！

近年来，大语言模型（LLMs）如 GPT、LLaMA、BERT 等已经成为人工智能领域的核心驱动力。然而，如何高效地运行和优化这些模型，成为了开发者和研究者面临的重要挑战。为此，一系列专为大语言模型设计的引擎应运而生。本文将带你深入了解 Transformers、vLLM、Llama.cpp、SGLang、MLX 和 Ollama 这些引擎，帮助你找到最适合的工具，释放大语言模型的全部潜力！

作为技术人员，不仅仅要关注大语言模型的使用，还应该动其如何部署和优化，才能给用户带来更好的体验。

基本介绍

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1. Transformers 引擎：NLP 领域的瑞士军刀

• 开发者: Hugging Face

• 特点: Transformers 是当今最流行的开源 NLP 库，支持数百种预训练模型（如 GPT、BERT、T5 等），并提供了从模型加载、微调到推理的全套工具。

• 优势:

• 支持 PyTorch 和 TensorFlow，兼容性强。

• 社区活跃，模型库丰富，文档完善。

• 适用于从研究到生产的各种 NLP 任务。

• 适用场景: 如果你需要快速实现文本分类、生成、翻译等任务，Transformers 是你的不二之选。

• 吸引点: 无论你是初学者还是专家，Transformers 都能让你轻松上手，快速实现 NLP 应用的落地。

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2. vLLM 引擎：GPU 推理的性能怪兽

• 开发者: UC Berkeley 研究团队

• 特点: vLLM 是一个专注于大语言模型推理的高性能引擎，通过创新的内存管理技术（如 PagedAttention），显著提升了 GPU 的利用率和推理速度。

• 优势:

• 极致的推理性能，适合大规模部署。

• 高效的内存管理，支持更大的模型批次。

• 专为 GPU 优化，适合高并发场景。

• 适用场景: 如果你需要在生产环境中部署大语言模型，并追求极致的推理性能，vLLM 是你的最佳选择。

• 吸引点: vLLM 可以让你的模型推理速度提升数倍，同时降低硬件成本，是高性能应用的秘密武器。

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3. Llama.cpp 引擎：CPU 上的轻量级王者

• 开发者: 社区项目

• 特点: Llama.cpp 是一个基于 C++ 的实现，专门用于运行 Meta 的 LLaMA 模型。它通过优化计算和内存管理，使得在 CPU 上运行大模型成为可能。

• 优势:

• 轻量级，无需 GPU 即可运行。

• 适合资源受限的环境（如嵌入式设备或低配服务器）。

• 开源且易于扩展。

• 适用场景: 如果你需要在没有 GPU 的设备上运行大语言模型，Llama.cpp 是你的理想选择。

• 吸引点: 无需昂贵硬件，Llama.cpp 让你在普通设备上也能体验大语言模型的强大能力。

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4. SGLang 引擎：高效推理的新星

• 开发者: 未知（可能是某个研究团队或公司）

• 特点: SGLang 是一种专注于高效推理的引擎，可能通过稀疏计算或分布式优化来提升性能。

• 优势:

• 针对特定场景的优化，可能显著提升推理效率。

• 适合需要高性能推理的企业级应用。

• 适用场景: 如果你需要在大规模分布式环境中运行大语言模型，SGLang 可能是一个值得尝试的工具。

• 吸引点: SGLang 的神秘感和潜在的高性能优化，让它成为探索未来推理技术的窗口。

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5. MLX 引擎：高效计算的未来之星

• 开发者: 未知（可能是某个研究团队或公司）

• 特点: MLX 可能是一种针对大语言模型优化的机器学习框架，专注于高效计算和推理。

• 优势:

• 可能支持特定硬件（如 TPU 或定制芯片）的优化。

• 适合需要极致计算效率的场景。

• 适用场景: 如果你需要在特定硬件上运行大语言模型，MLX 可能是一个值得关注的选择。

• 吸引点: MLX 的潜在硬件优化能力，让它成为未来高效计算的重要候选者。

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6. Ollama：本地运行大模型的利器

• 开发者: 社区项目

• 特点: Ollama 是一个用于本地运行大语言模型的工具，支持多种模型（如 LLaMA、GPT 等），并简化了模型的部署和运行。

• 优势:

• 简单易用，适合个人用户和开发者。

• 无需云端资源，完全本地运行。

• 支持多种模型，灵活性高。

• 适用场景: 如果你希望在个人设备上测试或运行大语言模型，Ollama 是你的理想选择。

• 吸引点: Ollama 让你无需依赖云端服务，随时随地体验大语言模型的魅力。

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指标对比

1. 性能对比

引擎	性能特点	硬件支持	适用模型规模
Transformers	通用性强，性能中等，适合中小规模模型推理和训练。	CPU/GPU	中小规模模型
vLLM	高性能推理，通过 PagedAttention 等技术优化 GPU 内存和计算效率。	GPU	大规模模型
Llama.cpp	针对 CPU 优化，性能中等，适合资源受限的环境。	CPU	中小规模模型
SGLang	可能通过稀疏计算或分布式优化提升性能，具体性能取决于实现。	未知（可能 GPU）	中大规模模型
MLX	可能针对特定硬件（如 TPU 或定制芯片）优化，性能潜力高。	特定硬件	中大规模模型
Ollama	性能中等，适合本地运行，无需高性能硬件。	CPU/GPU	中小规模模型

总结:

• vLLM 在 GPU 上的推理性能最优，适合大规模模型。

• Llama.cpp 和 Ollama 适合在 CPU 或低配设备上运行中小规模模型。

• SGLang 和 MLX 的性能潜力较大，但需要更多实践验证。

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2. 并发能力对比

引擎	并发支持	适用场景
Transformers	支持多线程和多 GPU 推理，但并发能力受限于框架和硬件。	中小规模并发任务
vLLM	高并发支持，通过内存优化和批处理技术显著提升并发性能。	高并发推理任务
Llama.cpp	并发能力有限，适合低并发场景。	单任务或低并发任务
SGLang	可能通过分布式计算支持高并发，具体能力取决于实现。	中高并发任务
MLX	可能针对高并发优化，具体能力取决于硬件和实现。	中高并发任务
Ollama	并发能力中等，适合本地低并发任务。	单任务或低并发任务

总结:

• vLLM 在高并发场景下表现最佳，适合生产环境。

• Transformers 和 SGLang 适合中等并发任务。

• Llama.cpp 和 Ollama 更适合单任务或低并发场景。

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3. 适用场景对比

引擎	适用场景	优势
Transformers	研究、开发、中小规模生产环境。	功能全面，社区支持强大，适合多种 NLP 任务。
vLLM	大规模模型推理、高并发生产环境。	极致性能，高效内存管理，适合企业级应用。
Llama.cpp	资源受限环境（如嵌入式设备、低配服务器）。	轻量级，无需 GPU，适合低成本部署。
SGLang	中大规模模型推理、分布式计算环境。	可能通过优化提升性能，适合探索性项目。
MLX	特定硬件环境（如 TPU 或定制芯片）。	可能针对硬件优化，适合高性能计算场景。
Ollama	本地开发、测试、个人使用。	简单易用，无需云端资源，适合个人用户。

总结:

• Transformers 是通用性最强的工具，适合大多数 NLP 任务。

• vLLM 是企业级高并发场景的首选。

• Llama.cpp 和 Ollama 适合个人开发者或资源受限的环境。

• SGLang 和 MLX 适合需要高性能或特定硬件支持的场景。

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4. 硬件兼容性对比

引擎	硬件支持	适用设备类型
Transformers	CPU/GPU	普通服务器、个人电脑、云服务器
vLLM	GPU	高性能 GPU 服务器
Llama.cpp	CPU	低配设备、嵌入式设备
SGLang	未知（可能 GPU）	高性能服务器
MLX	特定硬件	TPU、定制芯片等
Ollama	CPU/GPU	个人电脑、普通服务器

总结:

• Transformers 和 Ollama 兼容性最强，支持多种设备。

• vLLM 和 SGLang 需要高性能 GPU 或服务器。

• Llama.cpp 适合低配设备，而 MLX 需要特定硬件支持。

每秒输出token对比

1. 性能影响因素

在对比 TPS 之前，需要明确影响性能的关键因素：

• 硬件性能: GPU 的算力、显存带宽、显存容量等。

• 模型规模: 参数量越大，推理速度越慢。

• 批处理大小（Batch Size）: 较大的批处理可以提高吞吐量，但会增加显存占用。

• 引擎优化: 不同引擎在内存管理、计算优化等方面的表现差异显著。

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2. GPU 性能对比

以下是 A800、A100 和 H100 的主要参数对比：

GPU 型号	FP32 算力 (TFLOPS)	显存容量 (GB)	显存带宽 (TB/s)	适用场景
A800	19.5	40/80	2.0	推理、训练
A100	19.5	40/80	2.0	高性能计算、AI 训练
H100	30.0	80	3.35	高性能推理、AI 训练

• H100 是目前性能最强的 GPU，适合高吞吐量和高并发场景。

• A100 和 A800 性能接近，但 A800 主要针对中国市场，符合出口管制要求。

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3. 引擎 TPS 对比

以下是各引擎在不同 GPU 上的 预估 TPS（以 LLaMA-13B 模型为例）：

引擎	A800 (TPS)	A100 (TPS)	H100 (TPS)	备注
Transformers	50-100	60-120	80-150	性能中等，适合中小规模推理。
vLLM	200-400	300-600	500-1000	高性能推理，优化显存和批处理。
Llama.cpp	10-20	10-20	10-20	仅支持 CPU，性能较低。
SGLang	未知	未知	未知	可能通过优化提升性能，需实测验证。
MLX	未知	未知	未知	可能针对特定硬件优化，需实测验证。
Ollama	20-50	20-50	20-50	性能中等，适合本地运行。

说明:

• vLLM 在高性能 GPU（如 H100）上的表现最佳，TPS 可达 500-1000，远超其他引擎。

• Transformers 性能中等，适合通用场景。

• Llama.cpp 和 Ollama 性能较低，适合资源受限的环境。

• SGLang 和 MLX 的性能数据较少，需进一步测试。

总结：如何选择适合你的引擎？

• 研究和小规模应用: 选择 Transformers，它功能全面且易于上手。

• 高性能推理和 GPU 优化: 选择 vLLM，它能为你的模型提供极致的推理速度。

• 资源受限的环境: 选择 Llama.cpp，它让你在 CPU 上也能运行大模型。

• 探索未来技术: 关注 SGLang 和 MLX，它们可能带来革命性的优化。

• 本地运行和测试: 选择 Ollama，它让你轻松在个人设备上运行大模型。

无论你是开发者、研究者还是爱好者，这些引擎都能为你提供强大的支持。选择适合你的工具，释放大语言模型的无限潜力吧！

如何学习AI大模型？

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第一阶段： 从大模型系统设计入手，讲解大模型的主要方法；

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