FreeBalance 提前預測 MoE 熱門專家，八張 A800 的 prefill 延遲最多降低 13.1%

MoE 服務通常把不同專家分散到多張 GPU；當路由器把大量 token 指向同一 rank，其餘裝置即使較早完成，也得等待最慢節點。傳統線上平衡要等路由結果出爐才搬移專家權重，傳輸因而落在推論關鍵路徑。[FreeBalance 論文](https://arxiv.org/abs/2608.14205)改用第 ℓ−1 層輸出的殘差 hidden state，提早呼叫第 ℓ 層既有 router，估計各專家即將收到的 token 數；這次預測只決定實體配置，正式 MoE 計算仍使用原本的路由結果，因此不近似 logits，也不改模型語義。

系統依預測負載，在最忙與最閒 rank 間安排成對 expert swap。成本模型利用已量測的注意力時間、連線頻寬與啟動延遲限制交換量，務求把權重傳輸藏在下一層 attention 之下；成對交換也維持每張卡的 expert 數量與記憶體占用。各 rank 以相同統計資料及確定性排序自行重建計畫，毋須另外廣播完整配置。論文在 8 張 NVIDIA A800-SXM4、EP=8、batch 16、8K 輸入上測試 Qwen3-30B-A3B 與 Moonlight-16B-A3B；前者本身有 [128 個專家、每 token 啟用 8 個](https://huggingface.co/Qwen/Qwen3-30B-A3B-Instruct-2507)。

作者報告最大／平均 rank 負載比下降 32.8%，端到端 prefill 延遲最多下降 13.1%，平均每層可隱藏 5.1 個專家的交換成本。LongBench 各子集的收益並不一致，混合任務亦低於最佳案例。工程上下一步要看公開實作、decode 階段、小 batch、跨節點 InfiniBand，以及 H100、B200 等不同計算／通訊比例；預測若失準雖不影響答案，仍可能搬錯專家並浪費頻寬。