20250514


根据你提供的 nvidia-smi 截图,我们来结合实际分析一下为什么虽然 GPU 使用率是 100%,但是功耗没有跑满(都在 245–250W 左右,而非接近 400W)。


📊 一、截图信息解析

1. GPU 利用率

  • 四张 RTX 4090 全部显示 GPU-Util 是 100%
  • 表示 CUDA 核心被完全调度,没有空闲

2. 功耗(Power Usage)

  • GPU 0–3 功耗分别是:245W、248W、250W、250W
  • 距离 400W 的功耗上限还有明显余量

3. 显存使用

  • 除了 GPU 3(4.2 GB),其余三个 GPU 显存使用都在 43–44GB,几乎满载(容量为 49.1GB)

4. 进程信息

GPU PID 使用程序路径 显存占用
0 12221 vllm_new/bin/python 42958 MiB
0 141566 python 480 MiB
1 6722 vllm_new/bin/python 43081 MiB
1/2/3 141566 python(重复) 480 MiB
2 14034 vllm_new/bin/python 43058 MiB
3 141566 python 3728 MiB
  • 显然主进程是使用了 vllm_new 的 Python 程序,说明你应该是在运行 vLLM 分布式推理服务
  • PID 141566 可能是一个常驻后台的辅助 Python 进程(如监控、日志)

🔍 二、为什么“100% GPU利用率 ≠ 功耗满载”?

以下结合你的应用特点解释:

1. vLLM 是轻量推理任务,非训练

  • vLLM 专注于高吞吐推理,很多情况下是 batch 推理,虽然 CUDA 核心繁忙(==100%),但可能不涉及大规模矩阵乘法等重运算,不足以拉高功耗。

2. Memory-bound 或 IO-bound

  • 当前工作负载可能受限于显存访问速度或 CPU-GPU 数据传输速率。
  • 尽管有活跃 CUDA 操作,但不是 FP16/FP32 大计算,因此能耗偏低。

3. 未充分使用 Tensor Core

  • RTX 4090 中最能耗高、计算密集的部分是 Tensor Core(用于 FP16/BF16 等矩阵计算)
  • 如果 workload 没有使用这些类型,功耗不会拉高

4. vLLM 线程调度并非 GPU 极限利用

  • vLLM 出于延迟优化,会控制每次推理的 batch size、token 数,避免导致延迟变高,因此“看似满载”但不一定让 GPU 真正达到极限功耗。

🚀 三、如何把功率跑满(建议)

方法 原因 操作建议
增加 batch size 增加每轮计算负载 配置 vLLM 时设定 max_num_seqs 更大
开启混合精度 使用 FP16 会触发 Tensor Core 启动模型时设置 --dtype float16--dtype bfloat16
人工压力测试 运行 FP16 大模型或矩阵计算 使用 transformers 或自写矩阵运算脚本
使用 profiling 工具分析瓶颈 明确是 IO、memory 还是 compute-bound nsight systemsnvprofnvidia-smi dmon 工具分析

🧪 示例代码:压力测试你的 GPU

可以运行以下 PyTorch 脚本看看能否跑满 400W 功耗:

python
import torch
a = torch.randn((8192, 8192), dtype=torch.float16, device='cuda')
b = torch.randn((8192, 8192), dtype=torch.float16, device='cuda')

for _ in range(1000):
    c = torch.matmul(a, b)

运行时打开 watch -n 1 nvidia-smi 观察功耗变化。


✅ 总结

你当前的功耗并不低,已经是 vLLM 推理场景中常见的表现。要拉满 400W 功耗,必须增加计算密度(如 FP16 大矩阵计算)。建议先确认你的 workload 是否真的需要“跑满功耗”,还是追求吞吐 / 延迟优先。如果你有更详细的 workload 设置,我也可以帮你逐项诊断性能瓶颈。

是否需要我为你写一个专门的 GPU profiler 工具用于分析当前任务的瓶颈?


幻翼 2025年5月14日 15:32 收藏文档