Multimodal large language model (MLLM) inference splits into two phases with opposing hardware demands: vision encoding is compute-bound, while language generation is memory-bandwidth-bound. We show that under standard transformer KV caching, the modality boundary (between vision encoder and language model) minimizes cross-device transfer among all partition points that preserve standard stage-based execution. Partitioning here reduces transfer complexity from $O(L * s_ctx)$ bytes (GB-scale KV caches under stage-level disaggregation) to $O(N_v * d)$ bytes (MB-scale embeddings), an O(L) reduction where L is the transformer depth. The result holds across attention mechanisms (MHA/GQA), dynamic vision resolutions, and model scales, and the advantage grows as models deepen. A direct implication is that existing stage-level disaggregation systems are constrained to high-bandwidth interconnects (e.g., NVLink), whereas modality-level disaggregation enables cross-tier heterogeneous serving over commodity PCIe. A closed-form cost model shows that heterogeneous deployment is cost-optimal under phase-separable workloads (predicts 31.4% savings; observed 40.6%). We build HeteroServe, a phase-aware runtime with modality-level partitioning and cross-tier scheduling, and evaluate it on LLaVA-1.5-7B and Qwen2.5-VL against vLLM v0.3.0. On identical 4xA100 hardware, engine optimizations raise throughput by up to 54%. Under a fixed budget, a heterogeneous cluster (\$38k) improves Tokens/\$ by 37% over a homogeneous baseline (\$64k) without degrading latency.


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ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
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