MindIE LLM

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• 2025-12-22：🎉 MindIE LLM 正式宣布开源并面向公众开放！

🚀 简介

MindIE LLM（Mind Inference Engine for Large Language Models）是 MindIE 推理引擎中的大语言模型（Large Language Model，LLM）推理组件，面向昇腾（Ascend）系列 AI 加速器提供通用的大模型推理能力。它同时提供面向多并发请求的调度机制，并支持 Continuous Batching、PagedAttention、FlashDecoding 等推理加速特性，以提升推理吞吐并降低端到端时延，满足高性能推理场景需求。

MindIE LLM 主要对外提供 C++ 与 Python API（Application Programming Interface），包括大模型推理、并发请求调度和 LLM Manager API 等，便于用户在业务系统中集成与调用。

MindIE LLM 的整体架构如下图所示：

MindIE LLM 推理引擎的总体架构可划分为四个层级：Server、LLM Manager、Text Generator 与 Modeling。

• Server：推理服务层，对外提供模型推理的服务化能力与统一接入能力。Endpoint 面向推理服务开发者提供 RESTful 接口，同时，Endpoint 负责推理服务化协议与接口的封装，并兼容 Triton/OpenAI/TGI/vLLM 等主流推理框架的请求接口。

• LLM Manager：负责请求状态管理与任务调度。其基于调度策略将用户请求组成 Batch，并通过统一性内存池管理键值缓存（KV Cache）。LLM Manager 汇总并返回推理结果，同时提供状态记录与查询接口。

  • LLM Manager Interface：MindIE-LLM 推理引擎对外暴露的接口层，用于对接上层服务调用与能力集成。
  • Engine：负责对 Scheduler、Executor、Worker 等组件进行编排与串联。通过组件间的协同，Engine 为不同推理场景提供统一的请求处理与执行能力。
  • Scheduler：在一个 DP（Data Parallel，数据并行）域内，将多条请求在 Prefilling（预填充）或 Decoding（解码）阶段组成 Batch。该策略用于提升计算与通信资源的利用率，从而提高整体吞吐与效率。
  • Block Manager：管理 DP 域内的 KV Cache 资源，并支持池化（Pooling）管理以提升内存复用效率。同时，Block Manager 支持对 Offload（卸载到 Host 端或外部存储）的 KV Cache 进行位置感知与索引管理。
  • Executor：将调度阶段生成的执行计划与元信息下发至 Text Generator 模块。Executor 支持分布式推理场景下的任务派发，包括跨机与跨卡执行。

• Text Generator：负责模型配置、初始化与加载，并实现自回归推理流程及结果后处理。其向 LLM Manager 提供统一的自回归推理接口，并支持并行解码能力的插件化扩展与运行。

  • Preprocess：将调度后的任务转换为模型可直接消费的输入表示。
  • Generator：对模型运行过程进行抽象封装，覆盖前向计算、状态更新以及自回归式解码等核心执行逻辑。
  • Sampler：基于模型输出的 Logits 完成 Token 选择（如贪心搜索、束搜索、Top-p 采样、基于温度的采样等策略）、停止条件判断，并负责上下文状态的更新与必要的清理（如缓存回收）。

• Modeling：提供经过性能调优的算子模块与内置模型实现，支持 ATB Models（Ascend Transformer Boost Models）。

  • 内置模块包括 Attention、Embedding、ColumnLinear、RowLinear、MLP（Multi-Layer Perceptron，多层感知机）与 MoE（Mixture of Experts）。这些模块支持对权重（Weight）进行在线 Tensor 切分与加载。

  • 内置模型基于上述模块完成完整网络构建与组合，并支持 Tensor 切分。同时，内置模型支持多种量化方式。用户也可参考示例，使用内置模块自行构建并定制模型结构。

  • 模型完成组网后将进入编译与优化流程，最终生成可在昇腾 NPU 设备上进行加速推理的可执行计算图。

📁 目录结构

├── mindie_llm                                     # Python 推理框架主模块
│   ├── connector                                  # 请求接入层
│   ├── text_generator                             # 核心推理引擎
│   │   ├── adapter                                # 后端适配
│   │   ├── plugins                                # 高阶特性插件
│   │   │   ├── prefix_cache                       # Prefix Cache (KV 缓存复用)
│   │   │   ├── splitfuse                          # SplitFuse 
│   │   │   ├── memory_decoding                    # Memory Decoding
│   │   │   ├── la                                 # Lookahead Decoding
│   │   ├── cpp                                    # C++ 扩展（Sampler/Prefix Tree/Memory Bridge）
│   ├── modeling                                   # 模型封装抽象
│   │   ├── model_wrapper/atb                      # ATB 模型后端支持
│   ├── utils                                      # 工具模块：日志/张量/Profiling/验证等
├── examples                                       # 示例代码
│   ├── atb_models                                 # ATB 模型集成与打包入口
│   │   ├── atb_framework                          # ATB 底层框架
│   │   ├── atb_llm                                # 面向 LLM 的 ATB 封装
│   │   ├── examples                               # 运行示例
│   │   ├── scripts                                # 构建脚本
│   │   ├── tests                                  # 单元/集成测试
│   │   ├── setup.py                               # Python 包构建入口
│   │   ├── CMakeLists.txt                         # CMake 构建配置
├── docs                                           # 项目文档介绍
├── src                                            # C++ 核心引擎
│   ├── engine                                     # LLM 引擎的主逻辑（调度/执行）
│   ├── scheduler                                  # 调度器（FCFS/PDDS/Layerwise）
│   ├── block_manager                              # KV Cache 块管理（LRU/Prefix Cache/CoW）
│   ├── llm_manager                                # Python/C++ 桥接 API 
│   ├── server                                     # 服务端（gRPC/HTTP 接入端点）
│   ├── utils                                      # 基础工具（共享内存/加密/日志/ID 生成等）
│   ├── include                                    # 对外头文件接口
├── scripts                                        # 构建与部署脚本
├── tools                                          # 辅助工具
│   ├── llm_manager_python_api_demo                # Python API 使用示例
├── tests                                          # 测试
├── ...                                            
├── CMakeLists.txt                                 # CMake 构建配置                         
├── README.md   
├── requirements.txt                               # Python 安装依赖                               

📢 版本说明

MindIE 软件版本	CANN 版本兼容性
2.2.RC1	8.3.RC2

⚡️ 环境部署

MindIE LLM 安装前的相关软硬件环境准备，以及安装步骤，请参见安装指南。

⚡️ 快速入门

快速体验使用 MindIE LLM 进行大模型推理的全流程，请参见快速入门。

📝 学习文档

• LLM 使用指南：MindIE LLM 使用指南，包括推理参数配置、在线和离线推理、参数调优等。
• 特性介绍：MindIE LLM 支持的推理特性。
• 模型支持列表：MindIE LLM 支持的模型。

🚀 贡献声明

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