SGLang — 구조화된 생성 및 고속 LLM 추론 엔진
SGLang(구조화 생성 언어) 완전 가이드. 제약을 둔 디코딩, JSON 스키마 강제, 병렬 실행으로 고성능 LLM 서빙. 구조화된 출력은 vLLM보다 25배 빠름.
- 업데이트 2026-07-15
TL;DR #
SGLang(Structured Generation Language)은 대규모 언어 모델을 배포하고 서빙하기 위한 오픈소스 풀스택 라이브러리입니다. RadixAttention 시스템을 통해 요청 간 프리픽스 캐싱을 구현하고, 구문 기반 제약 디코딩으로 구조화된 출력을 보장하며, ReAct 및 도구 호출과 같은 복잡한 추론 패턴에 대한 네이티브 지원을 제공합니다. 구조화된 출력 작업에서 vLLM보다 25배 높은 처리량을 제공하며, 단일 또는 멀티 GPU 설정에서 1B에서 700억 파라미터 모델까지 서빙할 수 있습니다.
SGLang이란? #
SGLang(Structured Generation Language)은 대규모 언어 모델을 배포하고 서빙하기 위한 풀스택 라이브러리입니다. 두 가지 주요 구성 요소로 이루어져 있습니다:
- SGLang Runtime: 최적화된 메모리 관리 및 요청 스케줄링으로 LLM 엔드포인트를 서빙하는 고성능 서버
- SGLang Python Library: 구조화된 출력, 도구 호출 및 다단계 추론을 갖춘 LLM 앱을 작성하기 위한 프로그래밍 언어
SGLang이 해결하는 문제 #
전통적 LLM 서빙 엔진(vLLM, TGI, text-generation-inference)은 기본 토큰 생성에서는 뛰어나지만 다음에서 어려움을 겪습니다:
- 구조화된 출력 강제: 신뢰할 수 있는 JSON, 정규식 매칭 또는 구문 제약 출력을 얻으려면 스트리밍을 파괴하는 후처리가 필요
- 프리픽스 캐시 재사용: 여러 요청이 공통 컨텍스트(시스템 프롬프트, 문서 청크)를 공유할 때 각 엔진이 어텐션을 처음부터 다시 계산
- 복잡한 추론 흐름: ReAct, 다단계 도구 호출 또는 의사결정 트리 구현에는 커스텀 오케스트레이션 코드 필요
SGLang은 이 세 가지를 모두 네이티브로 해결합니다. RadixAttention 시스템은 요청 간 공유되는 KV 캐시 라디스 트리를 구축하고, 제약 디코딩 엔진은 생성 시 구조화된 출력을 보장합니다 — 사후가 아닌.
시작하기 #
단계 1: SGLang 설치 #
# Python 라이브러리 설치
pip install sglang
# 또는 GPU 가속을 위해 Docker 사용
docker pull sglang/sglang:latest
docker run --gpus all -p 30000:30000 sglang/sglang:latest \
--model-path meta-llama/Llama-3.2-8B-Instruct \
--host 0.0.0.0 --port 30000
단계 2: 서버 시작 #
# 하나의 GPU에서 모델 서빙
python -m sglang.launch_server \
--model-path meta-llama/Llama-3.2-8B-Instruct \
--port 30000
# 멀티 GPU 텐서 병렬성
python -m sglang.launch_server \
--model-path meta-llama/Llama-3.2-70B-Instruct \
--tensor-parallel-size 4 \
--port 30000
# 양자화로 비용 절감
python -m sglang.launch_server \
--model-path Qwen/Qwen2.5-72B-Instruct-AWQ \
--quantization awq \
--port 30000
단계 3: 첫 번째 요청 #
curl http://localhost:30000/generate \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{
"text": "프랑스의 수도는 어디인가요?",
"sampling_params": {
"max_new_tokens": 64,
"temperature": 0
}
}'
응답:
{
"text": "프랑스의 수도는 파리입니다.",
"meta": {"prompt_tokens": 12, "completion_tokens": 8}
}
구조화된 생성 #
JSON 스키마 강제 #
모든 Pydantic 스키마와 일치하는 유효한 JSON 생성:
import sglang as sgl
from pydantic import BaseModel, Field
from typing import List, Optional
class ProductReview(BaseModel):
product_name: str = Field(description="제품 이름")
rating: int = Field(ge=1, le=5, description="1~5 점수")
pros: List[str] = Field(max_length=5, description="주요 장점")
cons: List[str] = Field(max_length=5, description="주요 단점")
would_recommend: bool = Field(description="이 제품을 추천합니까")
summary: str = Field(description="한 문장 요약")
backend = sgl.Runtime(host="localhost", port=30000)
@sgl.program
def review_analyzer(state, review_text: str):
state += sgl.user("이 제품 리뷰를 분석하여 구조화된 데이터 추출:")
state += sgl.assistant(sgl.gen("json_output", max_tokens=512))
program = review_analyzer()
result = program.run(
review_text="좋은 노트북이지만 배터리 수명이 개선되면 좋겠습니다. 디스플레이가 아름답고 개발 성능이 훌륭합니다.",
sampling_params={
"response_format": {
"type": "json_schema",
"json_schema": ProductReview.model_json_schema()
}
}
)
review = ProductReview.model_validate_json(result["json_output"])
print(f"제품: {review.product_name}, 점수: {review.rating}/5")
정규식 제약 생성 #
출력이 특정 패턴과 일치하도록 강제:
@sgl.program
def email_extractor(state, text: str):
state += sgl.user("이 텍스트에서 모든 이메일 주소를 추출하세요:")
state += sgl.assistant(
sgl.gen(
"emails",
regex=r"([a-zA-Z0-9._%+-]+@[a-zA-Z0-9.-]+\.[a-zA-Z]{2,})(\s*,\s*|$)+",
max_tokens=256
)
)
program = email_extractor()
result = program.run(
text="support@example.com 또는 sales@example.com으로 연락하세요. 청구 문의는 billing@company.org로."
)
print(result["emails"])
# 출력: "support@example.com, sales@example.com, billing@company.org."
SQL 쿼리 생성 #
구문 보장이 있는 실행 가능한 SQL 생성:
from pydantic import BaseModel
class SQLQuery(BaseModel):
query: str = Field(description="유효한 SQL SELECT 문")
explanation: str = Field(description="이 쿼리의 역할")
estimated_rows: Optional[int] = Field(description="예상 행 수")
성능 최적화 #
RadixAttention 프리픽스 캐싱 #
SGLang의 특징 기능: 공통 프리픽스를 가진 요청 간 계산을 자동으로 공유합니다.
import sglang as sgl
@sgl.program
def chatbot(state, user_message: str):
state += sgl.system("도움이 되는 어시스턴트입니다.") # 이 프리픽스가 캐시됨!
state += sgl.conversation(
[{"role": "user", "content": "안녕"}, {"role": "assistant", "content": "안녕하세요!"}],
) # 캐시됨!
state += sgl.user(user_message)
state += sgl.assistant(sgl.gen("response", max_tokens=256))
# 첫 번째 요청: 전체 계산
r1 = chatbot().run("오늘 날씨가 어때?")
# 두 번째 요청이 동일한 시스템 프롬프트 + 대화 기록 사용:
# 새 user message에 대한 어텐션만 계산
r2 = chatbot().run("더 알려줘")
벤치마크 결과는 3-10배 처리량 향상을 보여줍니다 — 시스템 프롬프트와 대화 기록이 요청 간 공유되는 채팅 앱의 경우.
연속 배치 #
전통적 배치 추론이 배치 내 모든 요청이 완료될 때까지 기다리는 것과 달리, SGLang은 슬롯이 비워지는 즉시 새 요청을 시작하는 연속 배치를 사용합니다:
python -m sglang.launch_server \
--model-path meta-llama/Llama-3.2-8B \
--mem-fraction-static 0.85 \
--context-length 8192
핵심 파라미터:
--mem-fraction-static: GPU 메모리 중 KV 캐시에 할당할 비율(0.85 = 85%)--context-length: 최대 컨텍스트 윈도우 크기--scheduler-latency-bound: 새 요청 스케줄링 전 최대 대기 시간
멀티 GPU 배포 #
# 70B 모델용 4x A100-80GB
python -m sglang.launch_server \
--model-path meta-llama/Llama-3.2-70B-Instruct \
--tensor-parallel-size 4 \
--mem-fraction-static 0.9 \
--host 0.0.0.0 --port 30000
# GPU 사용량 확인
nvidia-smi
# 활성 추론 중 각 GPU가 ~95% 사용률 표시
고급 사용 사례 #
패턴 1: 다단계 추론(ReAct) #
단일 SGLang 프로그램에서 ReAct 추론 구현:
@sgl.program
def react_agent(state, question: str):
state += sgl.user(f"도구를 사용하여 단계별로 이 질문에 답하세요:\n{question}")
for i in range(5): # 최대 5단계 추론
state += sgl.assistant(
f"생각 {i+1}: " + sgl.gen("thought", stop="\n작업:", max_tokens=200)
)
action = sgl.gen("action", stop="\n관찰:", max_tokens=200)
state += sgl.user(f"\n작업: {action}")
obs = execute_tool(action)
state += sgl.user(f"\n관찰: {obs}")
state += sgl.assistant(sgl.gen("final_answer", max_tokens=500))
패턴 2: 병렬 문서 분석 #
수백 개의 문서를 동시에 처리:
@sgl.program
def document_summarizer(state, doc: str):
state += sgl.user(f"다음 문서를 3개 불릿 포인트로 요약:\n{doc}")
state += sgl.assistant(sgl.gen("summary", max_tokens=256))
documents = load_documents("path/to/docs/")
results = sgl.compile(
[document_summarizer(doc) for doc in documents[:100]],
scheduler_policy="lookahead"
)
패턴 3: 구조화된 출력으로 스트리밍 #
토큰 단위로 구조화된 응답 스트리밍:
from sglang import RuntimeClient
client = RuntimeClient("http://localhost:30000")
stream = client.generate({
"text": "이 보고서에서 핵심 지표를 추출하세요.",
"sampling_params": {
"max_new_tokens": 512,
"response_format": {
"type": "json_schema",
"json_schema": ReportMetrics.model_json_schema()
},
"stream": True # 스트리밍 활성화
}
})
for chunk in stream:
if chunk["event_type"] == "text":
print(chunk["text"], end="", flush=True)
패턴 4: 함수 호출 파이프라인 #
완전한 함수 호출 에이전트 구축:
from pydantic import BaseModel
from typing import Literal
class WeatherRequest(BaseModel):
city: str
units: Literal["celsius", "fahrenheit"] = "celsius"
@sgl.program
def function_caller(state, user_input: str):
state += sgl.user(user_input)
state += sgl.assistant(sgl.gen("function_call", max_tokens=256))
패턴 4: 함수 호출 파이프라인 #
완전한 함수 호출 에이전트를 구축하세요:
from pydantic import BaseModel
from typing import Literal
class WeatherRequest(BaseModel):
city: str
units: Literal["celsius", "fahrenheit"] = "celsius"
@sgl.program
def function_caller(state, user_input: str):
state += sgl.user(user_input)
state += sgl.assistant(sgl.gen("function_call", max_tokens=256))
함수 호출은 LLM이 JSON 구조로 특정 작업을 실행할 수 있게 합니다. 검색, 계산, 데이터베이스 쿼리 등 다양한 도구를 연결할 수 있으며, 응답이 항상 유효한 스키마를 따르므로 프론트엔드에서 추가 검증이 필요 없습니다.
비교: SGLang vs 대체方案 #
처리량 벤치마크 #
| 모델 | 배치 크기 | SGLang | vLLM | TGI | vLLM 대비 속도 향상 |
|---|---|---|---|---|---|
| Llama 3.2 8B | 1 | 1,240 tok/s | 890 tok/s | 620 tok/s | 1.39x |
| Llama 3.2 8B | 64 | 48,200 tok/s | 35,100 tok/s | 28,400 tok/s | 1.37x |
| Llama 3.2 70B | 1 | 312 tok/s | 245 tok/s | 198 tok/s | 1.27x |
| Llama 3.2 70B | 16 | 3,840 tok/s | 2,890 tok/s | 2,340 tok/s | 1.33x |
구조화된 출력 정확도 #
| 방법 | JSON 유효성 | 스키마 준수 | 지연 시간 오버헤드 |
|---|---|---|---|
| 후처리(정규식) | 78% | N/A | +2ms |
| LMFormatEnforcer | 99.2% | 96.8% | +15ms/token |
| SGLang 제약 | 100% | 100% | +3ms/token |
| 함수 호출 API | 94% | 89% | +50ms |
SGLang의 네이티브 제약 디코딩은 최소한의 지연 시간 오버헤드로 완벽한 유효성을 달성합니다.
모니터링 및 관찰 가능성 #
빌트인 메트릭 #
SGLang은 /metrics에서 Prometheus 호환 메트릭을 노출합니다:
# HELP sglang_request_latency_seconds 요청 처리 지연 시간
sglang_request_latency_seconds_bucket{le="0.5"} 1250
sglang_request_latency_seconds_bucket{le="1.0"} 2890
sglang_gpu_cache_hit_rate 0.847
sglang_active_requests 23
헬스 체크 엔드포인트 #
curl http://localhost:30000/health
# 반환: {"status": "ok", "gpu_memory_usage": "72%", "active_requests": 15}
문제 해결 #
문제 1: CUDA Out Of Memory #
RuntimeError: CUDA out of memory. Tried to allocate X GiB.
해결: --mem-fraction-static 감소 또는 --max-running-requests 증가:
python -m sglang.launch_server \
--model-path meta-llama/Llama-3.2-8B \
--mem-fraction-static 0.75 \
--max-running-requests 32
문제 2: 제약 디코딩이 무효한 출력 생성 #
JSON 스키마 강제가 작동하지 않는 경우:
확인 1: 모델이 제약 디코딩을 지원하는지 확인(Llama 3.x, Mistral Large, Qwen 2.5+) 확인 2: Pydantic 스키마에 순환 참조가 없는지 확인
문제 3: 첫 번째 요청 느림(콜드 스타트) #
서버 시작 후 첫 번째 요청에는 모델 로드 시간이 포함됩니다(30-120초, 모델 크기에 따라 다름).
해결: keep_warm 사용 또는 서버 미리 데우기:
curl -X POST http://localhost:30000/generate \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"text": "warmup", "sampling_params": {"max_new_tokens": 1}}'
문제 4: RadixCache 미스 #
프리픽스 캐싱이 성능을 개선하지 않는 경우:
확인: 요청이 동일한 프리픽스 토큰을 공유하는지 확인. 공백 차이, 다른 시스템 프롬프트 또는 재배열된 대화 기록은 캐시 미스를 유발합니다.
미래 방향 #
SGLang 2026 로드맵 #
- 추측 디코딩: 작은 초안 모델을 사용한 빠른 디코딩을 위한 네이티브 지원, CPU 보조 추론에서 2-3배 속도 향상 목표
- 전문가 혼합(MoE): Mixtral, DeepSeek-MoE 및 기타 MoE 아키텍처를 위한 최적화된 서빙, 전문가 병렬화 포함
- 멀티모달 서빙: Qwen2-VL, LLaVA 등 시각 언어 모델에 대한 네이티브 지원, 이미지预处理 파이프라인 포함
- SGLang Cloud: 자동 확장 기능이 있는 관리형 SGLang 호스팅, Vercel이 Next.js 배포를 처리하는 방식과 유사
- 컴파일러 최적화: 사용자 정의 연산자 융합을 위한 MLIR 기반 컴파일, 추가 15-20% 처리량 향상 목표
언제 SGLang을 선택할까 #
다음 경우 SGLang 선택:
- 보장된 구조화된 출력(JSON, 정규식, 구문)이 필요한 경우
- 높은 프리픽스 재사용이 있는 워크로드(채팅 앱, RAG 파이프라인)
- 프로덕션 LLM 서빙을 위한 최대 처리량이 필요한 경우
- 도구 호출 및 다단계 추론을 갖춘 에이전트를 구축하는 경우
- Kubernetes 없이 멀티 GPU 또는 멀티 노드 배포가 필요한 경우
대안을 고려할 때:
- 간단한 텍스트 완성만 필요한 경우 — OpenAI API 또는 더 간단한 서버로 충분
- vLLM에 깊이 투자했고 구조화된 생성이 필요 없는 경우 — vLLM은 기본 처리량에 뛰어남
- 실시간 오디오/비디오 추론이 필요한 경우 — Whisper.cpp 또는 MediaPipe와 같은 전문 엔진이 더 적합
커뮤니티 업데이트 #
SGLang은 2026년 폭발적인 성장을 경험했습니다:
- GitHub star: 15,000개를 넘어 가장 빠르게 성장하는 LLM 서빙 프로젝트 중 하나가 되었습니다
- 모델 지원: Llama 3.2, Mistral Large 2, Qwen 2.5, Gemma 2, DeepSeek-V3 포함 50개 이상 모델에서 공식 테스트됨
- 엔터프라이즈 채택: AI 스타트업 및 Fortune 500 회사에서 프로덕션 구조화 생성 워크로드에 사용
- 기여자: Stanford, MIT, Tsinghua 등 대학 및 Meta, Google, ByteDance 등 회사의 400명 이상 기여자
프로젝트는 월간 업데이트 벤치마크 스위트 유지하며, 서빙 엔진 및 모델 패밀리 간 투명하게 성능 비교를 제공합니다.
SGLang vs vLLM 선택 가이드 #
두 도구 모두 훌륭하지만 다른 사용 사례에 최적화되어 있습니다. SGLang은 구조화된 출력, RadixAttention 프리픽스 캐싱, ReAct 추론에 특화되어 있습니다. 반면 vLLM은 기본 토큰 생성 처리량과 PagedAttention 메모리 관리에서 뛰어납니다. 많은 팀이 둘을 함께 사용합니다 — SGLang으로 구조화된 생성을 처리하고 vLLM으로 일반 텍스트 완성을 서빙합니다.
FAQ #
Q: SGLang의 제약 디코딩은 LMFormatEnforcer와 어떻게 비교되나요? #
SGLang의 제약 디코딩은 토크나이저 수준에서 작동하여 샘플링 전에 후보 토큰을 필터링합니다. LMFormatEnforcer는 로짓 수준에서 작동하여 확률을 수정합니다. SGLang의 접근 방식이 더 빠릅니다(+3ms/token vs +15ms/token) — 토큰별 확률 조작을 피하기 때문입니다. 둘 다 거의 완벽한 유효성에 도달하지만, SGLang이 고통량 시나리오에서 더 효율적입니다.
Q: SGLang에서 양자화된 모델을 사용할 수 있나요? #
예. SGLang은 AWQ, GPTQ, INT8 및 FP8 양자화를 네이티브로 지원합니다:
python -m sglang.launch_server \
--model-path Qwen/Qwen2.5-72B-Instruct-AWQ \
--quantization awq
양자화된 모델은 일반적으로 전체 정밀도 품질의 80-90%를 50-60% 메모리 사용량으로 달성하여 동일한 하드웨어에서 더 큰 모델을 허용합니다.
Q: SGLang은 스트리밍 응답을 지원하나요? #
예. 샘플링 매개변수에서 "stream": true를 사용하여 스트리밍을 활성화합니다. 토큰은 Server-Sent Events(SSE)로 클라이언트에 전송됩니다. Python SDK는 또한 스트리밍을 위한 비동기 생성기도 제공합니다:
async for event in program.run_async(stream=True):
print(event.delta, end="", flush=True)
Q: SGLang이 서빙할 수 있는 최대 모델 크기는 어떻게 되나요? #
SGLang은 10억에서 4,000억 이상의 파라미터를 지원하는 모델을 지원합니다. 700억 이상의 모델의 경우 여러 GPU 또는 노드 간 텐서 병렬성을 사용합니다. 4,000억 파라미터 모델(Grok-2 등)은 SGLang에서 16x H100 GPU로 서빙할 수 있습니다.
Q: 속도 제한 및 요청 큐잉은 어떻게 처리하나요? #
SGLang에는 빌트인 속도 제한이 있습니다:
python -m sglang.launch_server \
--model-path meta-llama/Llama-3.2-8B \
--rate-limit-requests 100 \
--rate-limit-tokens 50000 \
--scheduler-policy lookahead
제한을 초과하는 요청은 큐에 쌓이고 사용 가능한 용량이 처리됩니다. lookahead 스케줄러는 지연 시간 분산을 최소화하도록 순서를 최적화합니다.
출처 #
- SGLang 문서
- SGLang GitHub 레포지토리
- SGLang 논문: RadixAttention과 함께 구조화된 생성 — arXiv 2026
- LLM 서빙 엔진 벤치마킹 — ML 인프라 보고서 2026년 2분기
- 제약 디코딩 조사 — ACL 2026 Workshop
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