ALINX VD100低功耗端侧大模型部署方案,运行3B模型功耗仅5W?!

大模型能运行≠用户体验好。

IDC 预测,到 2026 年,全球超过 50% 的企业 AI 工作负载将部署在边缘设备上。在 AI 部署逐渐从云端转向边缘端的趋势下,越来越多智能终端开始尝试在本地运行完整模型,以降低延迟、保护隐私并节省通信成本。但真正落地时却发现:功耗吃紧、模型裁剪严重、开发流程繁琐,使得“能运行”远远达不到“用得好”。

基于 ALINX VD100 开发平台,客户打造出一套面向 AI 终端的大模型部署方案,实测可支持 8B 模型运行、运行 3B 模型功耗仅 5W,推理速度达 12 tokens/s,远优于市面同类产品。

ALINX VD100 开发平台.png

本方案基于 AMD Versal ACAP 架构,通过硬件架构、推理框架、模型压缩等多个层级的全栈优化,显著提升大模型端侧部署的能耗比。

ALINX VD100.JPG可重构数据流硬件架构

  • 可重构数据流+AIE 处理器阵列+可编程逻辑,提升并行度与灵活性

  • 无缓存设计+分布式片上存储,实现低延迟、确定性响应

  • NoC 优化与指令调度提升算子计算利用率与带宽利用率至 96%

  • 原生支持矩阵-向量乘、注意力融合、激活函数融合等 AI 关键算子,支持混合数据模型和嵌套量化

  • 多端口高性能访存模块,优化 BRAM 和 DSP 资源使用效率

在同等功耗下,平台可以支持更多模型层级与更大参数规模。

研开发工具链

  • 自研高层次离散事件仿真器,较 RTL 级仿真器仿真速度优化 300 倍,支持全部功能模拟与自动设计空间搜索

  • 自研 Kernel 和 Buffer 布局优化工具,减少 50% 访存冲突,大幅缩短部署时间

快速搭建模型、开发体验友好。

优化推理运行

  • 优化硬件调用开销,管理异步算子调用。

  • 设计连续地址内存池,规避伙伴系统分配物理内存页碎片问题,减少 50% 内存占用。

让模型跑得稳,持续运行不掉链子。

敏捷开发推理框架

  • 融合采样计算,推理速度提升 100 倍

  • 融合 MLP、MoE 等算子,通过流水线优化重叠不同算子计算时间

  • 软件层兼容 Huggingface 生态,仅需 Transformers 模型代码+safetensors 权重文件,即可一键运行主流 Transformer 模型

 优化大模型推理流程,实现敏捷开发,迁移更快,体验更流畅。

模型压缩

端侧推理对存储与计算资源要求极高,方案采用精细化压缩策略:

  • 支持 BF16、NF4 混合精度压缩,在保持精度基础上显著降低计算压力

  • PCA 聚类压缩 LM-Head,减少 90% 的访存与计算负担,同时保持推理准确性

模型轻巧运行稳,真正适配边缘与终端AI场景。

实测效果

5W 功耗实现行业领先推理性能

基于 ALINX VD100 平台实测,模型运行结果如下:

测试数据.png

完整实测报告和对比报告,联系 ALINX 获取。

应用场景

AI 终端的可能性不止于你想象

这套端侧大模型部署方案已在多种高要求场景中落地:

  • 新型移动智能终端:包括 AI 可穿戴设备、AI 玩具、人形机器人等,离线运行大模型,保护用户隐私

  • 工业机器人/无人系统:保障实时安全

  • 太空/油田等极端场景:低功耗运行,降低散热负担,保障系统稳定性

文章来源:ALINX