vllm的使用方式，入门教程

vLLM是一个由伯克利大学LMSYS组织开源的大语言模型推理框架，旨在提升实时场景下的大语言模型服务的吞吐与内存使用效率。以下是详细的vLLM使用方式和入门教程：

1. 前期准备

在开始使用vLLM之前，建议先掌握一些基础知识，包括操作系统原理、网络编程、数据库管理等。这些知识有助于理解vLLM的工作机制，并为后续深入学习奠定基础。

2. 安装vLLM

2.1 环境配置

• 操作系统：Linux或Windows（推荐Linux）
• Python版本：3.8及以上
• CUDA版本：7.0及以上（推荐12.1）
• GPU：至少7.0计算能力的GPU（如V100、T4、RTX40xx、A100、L4、H100等）

2.2 安装步骤

1. 创建conda环境（可选）：

   conda create --name myenv python=3.9 -y
   conda activate myenv

2. 安装vLLM：

   pip install vllm

3. 检查CUDA版本：

   nvcc --version

4. 验证安装 ：
   运行以下命令检查vLLM是否安装成功：

   import vllm
   print(vllm.__version__)

3. 启动vLLM服务器

3.1 启动本地服务器

使用以下命令启动vLLM服务器：

python -m vllm.entrypoints.openai_server --model lmsys/vicuna-7b-v1.3 --server-kind local

此命令会启动一个本地服务器，监听指定的模型和端口。

3.2 启动云平台服务器

如果使用OpenBayes云平台，可以直接在平台上操作，跳过本地安装步骤。具体步骤如下：

1. 登录OpenBayes平台。
2. 在"公共教程"中选择"vLLM 入门零基础分步指南"教程。
3. 克隆教程到自己的容器中。
4. 按照教程中的步骤进行操作。

4. 发出请求

4.1 使用Python代码发送请求

import vllm

prompts = ["Hello, my name is", "The capital of France is"]
model = vllm.LLM(model="lmsys/vicuna-7b-v1.3")
outputs = model.generate(prompts)

for output in outputs:
    print(output.text)

此代码会生成指定提示词的文本输出。

4.2 使用OpenAI API兼容方式

vLLM支持与OpenAI API兼容的查询格式，可以通过以下命令启动服务：

python - m vllm.entrypoints.openai_server --model lmsys/vicuna-7b-v1.3 --server-kind openai

然后使用Python请求库或OpenAI客户端向vLLM服务器发送请求，获取模型输出。

5. 安全设置

默认情况下，vLLM服务器没有身份验证。为了安全起见，建议设置API密钥，并在请求中包含该密钥。

6. 高级特性

6.1 PagedAttention

vLLM采用了全新的注意力算法「PagedAttention」，有效管理注意力键和值，提升了吞吐量和内存使用效率。PagedAttention使得vLLM在吞吐量上比HuggingFace Transformers高出24倍，文本生成推理（TGI）高出3.5倍。

6.2 连续批处理输入请求

vLLM支持连续批处理输入请求，进一步优化了推理性能。

6.3 模型微调与优化

vLLM支持模型微调和优化，包括量化、剪枝等技术，以减少运行模型所需的内存空间。

7. 实践案例

通过实际案例加深理解：

1. 本地部署：在本地环境中安装和运行vLLM，测试不同模型的性能。
2. 云平台部署：在OpenBayes等云平台上部署vLLM，体验云原生环境下的高效推理。
3. 集成应用：将vLLM与Hugging Face模型无缝集成，开发个性化的大语言模型应用。

8. 总结

vLLM是一个强大且易于使用的推理框架，适用于多种场景。通过上述步骤，您可以快速上手并开始使用vLLM进行大语言模型推理。如果遇到问题，可以参考官方文档或社区资源进行解决。

vLLM支持多种模型微调和优化技术，具体包括以下几种：

1. 全参数微调（Full-Parameter Fine-Tuning）：

   • vLLM支持对预训练模型进行全参数微调，以适应特定任务或数据集。这种方法通过调整所有模型参数来优化性能，适用于需要大量数据和计算资源的场景。

2. LoRA（Low-Rank Adaptation）：

   • LoRA是一种高效、快速且参数效率高的微调方法，特别适用于资源有限的环境，如移动应用或边缘设备。LoRA通过矩阵降维技术更新模型权重，显著提高内存和计算效率，减少参数数量。

3. 量化（Quantization）：

   • vLLM支持多种量化技术，包括GPTQ、AWQ、SqueezeLLM和FP8 KV缓存。这些技术通过将模型参数转换为低精度数据类型（如8位或4位）来减少内存使用和加快计算速度。

4. Paged Attention：

   • vLLM采用Paged Attention技术，有效管理KV Cache内存，支持动态批处理请求，优化CUDA内核以充分利用GPU计算能力。

5. 混合精度训练（Mixed Precision Training）：

   • vLLM支持混合精度训练，通过使用半精度（FP16）和浮点（FP32）模型加速训练过程，同时保持较高的计算效率。

6. 多模态支持：

   • vLLM支持多模态输入，可以处理文本和图像等多模态数据。例如，MiniCPM-V模型可以在vLLM框架下进行微调，以适应视觉语言任务。

7. 指令微调（Instruction Tuning）：

   • vLLM支持指令微调，通过调整模型以更好地理解和执行特定的指令。这种方法在自然语言处理任务中非常有效。

8. 前缀微调（Prefix Tuning）：

   • 前缀微调是一种通过添加固定长度的前缀向量来调整模型的方法，适用于需要快速适应新任务的场景。

9. 提示微调（Prompt Tuning）：

   • 提示微调通过调整输入提示来优化模型的响应能力，适用于对话系统和其他需要灵活生成文本的任务。

10. 混合专家（MoE, Mixture of Experts）：

• vLLM支持混合专家模型，通过将模型分解为多个专家模块，每个模块处理特定类型的输入，从而提高模型的性能和效率。

11. 多卡部署和GPU+CPU混合部署：

• vLLM支持多卡部署和GPU+CPU混合部署，以充分利用硬件资源，提高推理速度和吞吐量。

12. 流式输出（Streaming Output）：

• vLLM支持流式输出，适用于实时文本处理场景，可以连续处理接收到的请求，而不需要一次性加载所有数据。

13. 兼容性与集成：

• vLLM与Hugging Face模型无缝集成，支持多种解码算法和分布式推理，兼容OpenAI API服务器接口。

vLLM通过多种微调和优化技术，提供了高效、灵活且强大的模型推理和服务能力，适用于各种应用场景。

在实际应用中，最常用于vLLM的微调技术是LoRA（Low-Rank Adaptation）。LoRA是一种参数高效微调（PEFT）方法，通过训练小型调整器来适应特定任务，从而显著减少计算资源和内存需求，同时保持模型质量。

LoRA微调技术的优势在于其高效性和灵活性。它允许在少量参数的情况下进行微调，这使得它特别适合于资源受限的环境和大规模模型的部署。例如，LoRA可以将大型基础模型的参数减少到原始模型的1%左右，同时在推理阶段共享基础模型的权重，从而实现高效的推理和部署。

LoRA微调技术还被广泛应用于多种场景，包括视觉语言模型（VLM）的安全性改进、多模态任务的优化以及特定领域的模型定制。例如，在安全性改进方面，通过LoRA微调可以显著提高视觉语言模型的安全性。在多模态任务中，LoRA也被用于优化视觉问答（VQA）任务的性能。

LoRA微调技术因其高效性、灵活性和广泛的应用场景，成为实际应用中最常用于vLLM的微调技术。