vLLM TPU 性能分析

vLLM TPU 性能分析#

此脚本用于分析 vLLM 在特定预填充或解码 token 形状下的 TPU 性能。

注意：实际运行的服务器是多种形状的预填充和多种形状的解码的混合。

我们假设您已经在 TPU 上（这已在 TPU v6e 上测试），并且已根据安装指南安装了 vLLM。

在以下所有示例中，我们在之前运行了多次预热（因此 --enforce-eager 没问题）

性能分析示例#

生成预填充追踪#

此示例使用单个 1024 输入 token 的请求运行 Qwen/Qwen2.5-7B-Instruct。这被设置为尝试仅分析预填充时间和操作。

export XLA_HLO_DEBUG=1
export MODEL=Qwen/Qwen2.5-7B-Instruct
export VLLM_TPU_PROFILE_DURATION_MS=3000
export VLLM_TPU_PROFILE_DELAY_MS=0

python3 profiling.py \
    --model $MODEL \
    --input-len 1024 --output-len 1 \
    --batch-size 1 --enforce-eager \
    --max-model-len 2048 \
    --tensor-parallel-size 1 \
    --profile-result-dir profiles

生成解码追踪#

此示例使用一批 32 个请求运行 Llama 3.1 70B，其中每个请求有 1 个输入 token 和 128 个输出 token。这被设置为尝试仅分析并行运行的 32 个解码，方法是使用极小的 1 token 预填充并设置 VLLM_TPU_PROFILE_DELAY_MS=1000 以跳过推理的第一秒（希望是预填充）。

export XLA_HLO_DEBUG=1
export MODEL=meta-llama/Llama-3.1-70B-Instruct
export VLLM_TPU_PROFILE_DURATION_MS=2000
export VLLM_TPU_PROFILE_DELAY_MS=1000

rm -rf ~/.cache/vllm/xla_cache
python3 profiling.py \
    --model $MODEL \
    --input-len 1 \
    --output-len 128 \
    --batch-size 32 \
    --enforce-eager \
    --profile-result-dir profiles \
    --max-model-len 2048 --tensor-parallel-size 8

可视化性能分析#

一旦您使用此脚本收集了性能分析，您可以使用 TensorBoard 可视化它们。

以下是您最有可能需要安装的依赖项

pip install tensorflow-cpu tensorboard-plugin-profile etils importlib_resources

然后您只需要将 TensorBoard 指向您保存性能分析的目录，并在浏览器中访问 https://127.0.0.1:6006/

tensorboard --logdir profiles/ --port 6006

示例材料#

profiling.py

# SPDX-License-Identifier: Apache-2.0

import argparse
import dataclasses
import os
import time
from typing import List

import numpy as np
import torch_xla.debug.profiler as xp
from tqdm import tqdm

from vllm import LLM, SamplingParams
from vllm.engine.arg_utils import EngineArgs
from vllm.inputs import PromptType
from vllm.utils import FlexibleArgumentParser

DURATION_MS = int(os.getenv("VLLM_TPU_PROFILE_DURATION_MS", 3000))
DELAY_MS = int(os.getenv("VLLM_TPU_PROFILE_DELAY_MS", 0))


def main(args: argparse.Namespace):
    print(args)

    engine_args = EngineArgs.from_cli_args(args)
    llm = LLM(**dataclasses.asdict(engine_args))
    server = xp.start_server(9012)  # noqa: F841

    sampling_params = SamplingParams(
        temperature=0.0,
        ignore_eos=True,
        max_tokens=args.output_len,
    )
    print(sampling_params)
    dummy_prompt_token_ids = np.random.randint(10000,
                                               size=(args.batch_size,
                                                     args.input_len))
    dummy_prompts: List[PromptType] = [{
        "prompt_token_ids": batch
    } for batch in dummy_prompt_token_ids.tolist()]

    def run_to_completion():
        start_time = time.perf_counter()
        llm.generate(dummy_prompts,
                     sampling_params=sampling_params,
                     use_tqdm=False)
        end_time = time.perf_counter()
        latency = end_time - start_time
        return latency

    # Warmup
    print("Warming up...")
    warmup_latencies = []
    for _ in tqdm(range(args.num_iters_warmup), desc="Warmup iterations"):
        warmup_latencies.append(run_to_completion())
    print(f"Average warmup latency: {np.mean(warmup_latencies):.4f}s")

    # Profile
    profile_dir = args.profile_result_dir
    print(f"Profiling (results will be saved to '{profile_dir}')...")
    # Enable tracing on server
    xp.trace_detached("localhost:9012",
                      profile_dir,
                      delay_ms=DELAY_MS,
                      duration_ms=DURATION_MS)
    if DELAY_MS == 0:
        time.sleep(1.0)
    profile_latencies = []
    for _ in tqdm(range(args.num_iters), desc="Profile iterations"):
        profile_latencies.append(run_to_completion())
    print(f"Average profile latency: {np.mean(profile_latencies):.4f}s")

    return


if __name__ == '__main__':
    parser = FlexibleArgumentParser(
        description='Benchmark the latency of processing a single batch of '
        'requests till completion.')
    parser.add_argument('--input-len', type=int, default=32)
    parser.add_argument('--output-len', type=int, default=128)
    parser.add_argument('--batch-size', type=int, default=8)
    parser.add_argument('--num-iters-warmup',
                        type=int,
                        default=5,
                        help='Number of iterations to run for warmup.')
    parser.add_argument('--num-iters',
                        type=int,
                        default=1,
                        help='Number of iterations to run for profiling.')
    parser.add_argument(
        '--profile-result-dir',
        type=str,
        default="profiles",
        help=
        ('path to save the pytorch profiler output. Can be visualized '
         'with ui.perfetto.dev or Tensorboard '
         '(https://cloud.google.com/tpu/docs/pytorch-xla-performance-profiling-tpu-vm).'
         ))

    parser = EngineArgs.add_cli_args(parser)
    args = parser.parse_args()
    main(args)