09-面试专题
章节概述
本章汇总 AI 基础设施领域的高频面试题,覆盖基础设施、大模型、系统设计三大方向,帮助读者系统准备技术面试。
面试知识图谱
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│ AI 基础设施面试知识图谱 │
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│ │ 基础设施核心 │ │
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│ │ 分布式训练 GPU 调度 模型服务 │ │
│ │ ├─ 数据并行 ├─ 调度策略 ├─ 延迟优化 │ │
│ │ ├─ 模型并行 ├─ 资源管理 ├─ 吞吐优化 │ │
│ │ ├─ 流水线并行 ├─ 显存管理 ├─ 高可用 │ │
│ │ ├─ AllReduce └─ 故障处理 └─ 弹性伸缩 │ │
│ │ └─ ZeRO 优化 │ │
│ │ │ │
│ │ 存储系统 通信优化 集群管理 │ │
│ │ ├─ 数据加载 ├─ 通信拓扑 ├─ 资源调度 │ │
│ │ ├─ Checkpoint ├─ 带宽优化 ├─ 多租户 │ │
│ │ └─ 缓存策略 └─ 延迟优化 └─ 监控告警 │ │
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│ ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ 大模型技术 │ │
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│ │ 模型架构 训练技术 推理优化 │ │
│ │ ├─ Transformer ├─ 预训练 ├─ KV Cache │ │
│ │ ├─ Attention ├─ 微调 (LoRA) ├─ 量化 (INT8/4) │ │
│ │ ├─ 位置编码 ├─ RLHF/DPO ├─ 投机解码 │ │
│ │ └─ MoE └─ 数据工程 └─ 批处理优化 │ │
│ │ │ │
│ │ 应用开发 安全对齐 性能评估 │ │
│ │ ├─ RAG 系统 ├─ 安全过滤 ├─ 基准测试 │ │
│ │ ├─ Agent 系统 ├─ 对齐技术 ├─ 质量评估 │ │
│ │ └─ 工具调用 └─ 红队测试 └─ 效率分析 │ │
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│ │ 系统设计 │ │
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│ │ 训练平台 推理平台 数据平台 │ │
│ │ ├─ 任务调度 ├─ 流量路由 ├─ 特征平台 │ │
│ │ ├─ 弹性训练 ├─ 动态Batching ├─ 向量数据库 │ │
│ │ ├─ 故障恢复 ├─ A/B 测试 ├─ 数据湖 │ │
│ │ └─ 资源管理 └─ 模型热更新 └─ ETL 流水线 │ │
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章节内容
01-AI基础设施核心面试题
覆盖 AI 基础设施的核心技术面试题:
分布式训练 (Q1-Q6)
- 数据并行 vs 模型并行原理与实现
- AllReduce 通信模式与优化
- ZeRO 优化器原理(Stage 1/2/3)
- 梯度累积实现与应用场景
- 混合精度训练原理
- 流水线并行调度策略
GPU 调度与资源管理 (Q7-Q9)
- GPU 调度策略设计
- Kubernetes GPU 管理
- GPU 显存管理与优化
模型服务 (Q10-Q11)
- 推理服务性能指标
- 高可用架构设计
存储系统 (Q12-Q13)
- 数据加载优化
- Checkpoint 优化策略
系统设计实战
- 多租户 GPU 训练平台设计
02-大模型面试题
覆盖大语言模型核心技术:
Transformer 架构 (Q1-Q5)
- Self-Attention 原理与实现
- 位置编码方案对比(绝对/相对/RoPE/ALiBi)
- Flash Attention 优化原理
- GPT vs BERT 架构差异
- MoE 混合专家架构
训练技术 (Q6-Q8)
- 大模型预训练流程
- LoRA 微调原理与实现
- RLHF 三阶段训练
推理优化 (Q9-Q10)
- KV Cache 优化技术
- 投机解码原理
应用开发 (Q11-Q12)
- RAG 系统设计与优化
- Agent 系统架构(ReAct 模式)
03-系统设计面试题
覆盖 AI 系统的端到端设计:
分布式训练平台设计
- 任务调度与资源管理
- 弹性训练支持
- Checkpoint 管理
- 故障恢复机制
模型推理服务平台设计
- 动态 Batching 实现
- 流量路由与 A/B 测试
- 模型热更新策略
特征平台设计
- 特征注册与元数据管理
- 在线/离线特征存储
- Point-in-Time Join
向量数据库设计
- HNSW 索引实现
- 分布式架构
- 元数据过滤
面试准备建议
基础知识储备
Level 1: 基础概念
├── 理解分布式训练基本概念
├── 掌握 Transformer 架构
├── 了解常用优化技术
└── 熟悉 K8s 基础
Level 2: 原理深入
├── 理解各种并行策略的 trade-off
├── 掌握 RLHF/LoRA 等训练技术
├── 了解推理优化原理
└── 熟悉监控与调优方法
Level 3: 实战经验
├── 有分布式训练实战经验
├── 能设计完整的 AI 平台
├── 具备性能调优能力
└── 了解行业最佳实践
面试技巧
| 阶段 | 要点 | 时间分配 |
|---|---|---|
| 需求澄清 | 明确功能、规模、约束 | 5 分钟 |
| 高层设计 | 画出架构图、说明组件 | 10 分钟 |
| 详细设计 | 深入核心模块 | 15 分钟 |
| 优化讨论 | 瓶颈、容错、监控 | 10 分钟 |
常见面试流程
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│ 技术面试流程 │
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│ 第一轮:基础知识 │
│ ├── 数据结构与算法 │
│ ├── 操作系统与网络 │
│ └── 编程语言基础 │
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│ 第二轮:专业知识 │
│ ├── 分布式系统原理 │
│ ├── AI/ML 基础知识 │
│ └── 深度学习框架 │
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│ 第三轮:系统设计 │
│ ├── 需求分析与建模 │
│ ├── 架构设计与权衡 │
│ └── 细节实现与优化 │
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│ 第四轮:项目深挖 │
│ ├── 技术方案选择 │
│ ├── 遇到的挑战 │
│ └── 解决方案与效果 │
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高频考点统计
基础设施方向
| 考点 | 频率 | 难度 |
|---|---|---|
| 数据并行 vs 模型并行 | ★★★★★ | 中等 |
| AllReduce 原理 | ★★★★☆ | 中等 |
| ZeRO 优化 | ★★★★☆ | 较难 |
| GPU 调度策略 | ★★★★☆ | 中等 |
| 混合精度训练 | ★★★☆☆ | 中等 |
| Checkpoint 优化 | ★★★☆☆ | 中等 |
大模型方向
| 考点 | 频率 | 难度 |
|---|---|---|
| Attention 机制 | ★★★★★ | 中等 |
| 位置编码 | ★★★★☆ | 中等 |
| KV Cache | ★★★★☆ | 中等 |
| LoRA 微调 | ★★★★☆ | 中等 |
| RLHF | ★★★☆☆ | 较难 |
| RAG 系统 | ★★★★☆ | 中等 |
系统设计方向
| 考点 | 频率 | 难度 |
|---|---|---|
| 训练平台设计 | ★★★★☆ | 较难 |
| 推理服务设计 | ★★★★☆ | 较难 |
| 特征平台设计 | ★★★☆☆ | 较难 |
| 向量数据库设计 | ★★★☆☆ | 较难 |
学习资源
推荐阅读
论文
- "Megatron-LM: Training Multi-Billion Parameter Language Models Using Model Parallelism"
- "ZeRO: Memory Optimizations Toward Training Trillion Parameter Models"
- "FlashAttention: Fast and Memory-Efficient Exact Attention"
- "LoRA: Low-Rank Adaptation of Large Language Models"
书籍
- 《Designing Machine Learning Systems》
- 《Designing Data-Intensive Applications》
- 《Machine Learning Systems Design》
开源项目
在线资源
面试常见问题
Q1: 如何准备 AI 基础设施面试?
A: 建议分三步准备:
- 夯实基础:理解分布式系统、深度学习框架
- 深入原理:掌握核心算法和优化技术
- 实战积累:参与开源项目或内部平台建设
Q2: 系统设计面试如何展示亮点?
A: 关键在于:
- 结构化表达:遵循设计方法论
- 深度与广度平衡:既有全局视野又能深入细节
- 权衡分析:说明方案选择的理由
- 实际经验:结合项目经验举例
Q3: 如何回答"你不了解的问题"?
A:
- 诚实承认不了解
- 尝试根据已有知识推理
- 说明学习路径和方法
- 展示学习态度和思考过程
下一步
完成本章学习后:
- 查漏补缺:针对薄弱环节深入学习
- 模拟面试:与同伴进行模拟练习
- 项目实践:将知识应用到实际项目
- 持续更新:关注领域最新进展
祝面试顺利!