草稿

智能体运行时概览:AI 原生时代的执行层抽象

智能体运行时(Agentic Runtime)正在重塑 AI 应用的执行层,让 Agent 从代码里的 class 变成可调度、可治理的 workload。这是工程与语义的双重升级,也是 AI 原生基础设施的关键一环。

总览

AI 应用的执行层正在从“框架时代”(如 LangChain、AutoGen)迈向“运行时时代”(如 Ark、AWS Strands、GKE Agent Sandbox)。这场转变的核心不只是 SDK 的更迭,而是:

Agent 不再只是代码里的一个 class,而是由运行时治理的一个 workload。

本篇作为整组章节的总览,目标是系统梳理 Agentic Runtime 的定义、边界、核心模型、工程能力,以及与框架和云原生运行时的关系。后续每一篇都会围绕这里提出的关键词做深入展开。

什么是 Agentic Runtime

首先明确 Agentic Runtime 的基本定义:

Agentic Runtime 是一套专门为智能体(Agent)调度、执行、协作与治理而设计的运行时抽象。

它关注的不是“如何写一个 Agent 类”,而是:

  • 如何将 Agent 视为可调度的 workload
  • 如何在运行时维护推理循环(Reasoning Loop, 推理循环)
  • 如何存储和推进任务状态(Task State, 任务状态)与会话状态(Session State, 会话状态)
  • 如何组织多 Agent 的执行图(Execution Graph / DAG, 执行图/有向无环图)
  • 如何安全地执行工具(Tools, 工具)和代码(Sandbox, 沙箱环境)
  • 如何在 Token、KV Cache、GPU 等资源上做精细调度
  • 如何对整个执行过程做审计、观测和成本控制

简化公式如下:

Agentic Runtime = 推理 + 状态 + 工具 + 沙箱 + 调度 + 成本治理

它不是新的“框架名称”,而是一个执行层范畴。

为什么需要 Agentic Runtime

传统做法依赖框架(如 LangChain、AutoGen)来拼出一个“Agent 应用”,但在实际工程中存在诸多局限:

  • 推理循环写在 Python while 里
  • 工具调用通过 handler 函数组织
  • 状态散落在内存、数据库、缓存和上下文对象
  • 多 Agent 协作靠进程/线程/协程互相调用
  • 成本与资源治理依赖监控和人工调优

这些方式在 PoC 阶段尚可,但在企业级场景下会遇到如下问题:

  • 难以在高并发 Query 下稳定运行多 Agent 协作
  • Token 消耗、KV Cache、GPU 占用不可控
  • 工具执行缺乏隔离与权限控制,安全边界不清晰
  • 执行过程缺乏统一 Trace,难以审计与回放
  • 任务失败后无法从中间态安全恢复
  • 难以与现有云原生基础设施(Kubernetes、Serverless、网关、观测系统)集成

本质原因在于:

框架只负责“怎么写”和“怎么串起来”,不负责“如何运行”和“如何治理”。

Agentic Runtime 解决的是后者:

  • 将 Agent 从 class 提升为 runtime resource
  • 将单次调用从“函数执行”提升为“可调度任务(Query-level Workload)”
  • 将“写死在应用里的控制流”提升为“由运行时管理的执行图与状态机”

Agentic Runtime 与框架的区别

为了更清晰地理解 Agentic Runtime 与框架的分工,下面通过表格进行对比。

下表总结了两者在关注点、控制方式、生命周期等方面的核心差异:

维度框架(Framework)Agentic Runtime
关注点如何组织调用、封装接口、简化开发如何运行、调度、治理、协作
控制方式由开发者代码掌控流程由运行时掌控生命周期与调度
生命周期进程/脚本级,loop 写在代码里Query / 会话级,由控制面统一管理
状态管理分散在变量、DB、缓存中有明确的 Session State / Task State 模型
并发模型单实例/多进程,框架无全局视角DAG / 任务图,多 Agent 协作由 Runtime 执行
资源调度几乎没有,只是“调用一次模型”Token/KV/GPU/工具执行次数可统一治理
工具执行代码直接调用库或 HTTP API通过沙箱执行、可审计可限权
表 1: Agentic Runtime 与框架的核心区别

两者并不互斥:

  • 框架更偏向“编程接口与模式集合”
  • Agentic Runtime 更偏向“执行层基座”

未来的形态很可能是:

  • LangChain / LangGraph / AutoGen 作为 DSL / 编排层
  • Ark / Strands / GKE Agent Sandbox 等作为 Agentic Runtime 实现

Agentic Runtime 的核心模型

Agentic Runtime 并非一句口号,而是一组具体的运行时抽象。下文介绍五个最关键的模型,并在每节前补充说明:

Reasoning Loop(推理循环)

推理循环是智能体系统的核心执行模式。传统做法是开发者在代码里写 while True + if/else,而在 Agentic Runtime 中:

  • 推理循环由 Runtime 内建并维护
  • 规划(Plan)、行动(Act)、反思(Reflect)、评估(Evaluate)由 Runtime 统一管理
  • 开发者只需定义策略与 Hook,无需直接维护循环
  • 失败恢复、超时、重试在 Runtime 中有统一语义

Execution Graph(执行图)

复杂任务往往需要多个 Agent 协作。Agentic Runtime 通过执行图(Execution Graph, 有向无环图 DAG)抽象整个过程:

  • Planner 负责分解任务
  • Worker 负责执行子任务
  • Evaluator 负责验收与纠偏
  • Router 负责模型/技能路由
  • Memory Agent 负责知识与记忆管理

整个执行过程被提升为:

  • 有向图 / DAG(Task Graph)
  • 节点为 Agent 或 Tool
  • 边表示依赖与数据流
  • Runtime 根据依赖关系与资源情况进行调度

State Model(状态模型)

Agent 的状态在 Agentic Runtime 中被抽象为运行时级别的资源:

  • Session State:会话层面的长期上下文
  • Task State:单次 Query/任务的执行态
  • Intermediate State:中间推理结果、计划、假设
  • Tool Trace:每次工具调用的输入/输出/错误

良好的 State Model 能够支持:

  • 回放任意一次执行
  • 从中间步骤恢复
  • 评估与对比实验
  • Agent 行为审计与合规检查

Tool Runtime(工具执行运行时)

工具执行在 Agentic Runtime 中不再是“随便调一个 HTTP API”,而是:

  • 工具在受控的 Sandbox 中执行
  • 明确的权限与限额
  • 独立的日志与 Trace
  • 生命周期短、资源可控
  • 可暂停、终止、重试

这就是 AI Sandbox 的核心价值:为 Agent 提供一个可治理的“外部能力调用环境”。

Workload Model(工作负载模型)

在 Agentic Runtime 里,Agent 是一个 Workload,而不是一个 class。这意味着:

  • 可由 Kubernetes / Serverless / 自研调度器进行调度

  • 可承载于不同执行载体:

    • 容器(Container)
    • Sandbox Runtime
    • MicroVM(Firecracker/Kata)
    • Wasm
    • 托管 Agent 平台
  • 有标准化的 spec:

    • 入口(entrypoint)
    • 所需模型与工具
    • 资源需求(Token/GPU/KV 等)
    • 权限边界

Agentic Runtime 的工程能力

从工程视角看,Agentic Runtime 至少需要具备以下能力。每项能力前补充一句说明:

  • 可观测性:推理链路的完整 Trace,工具/模型调用与状态变迁的可视化,Query 级别指标(延迟、Token、错误率)。
  • 可审计性:记录谁在什么上下文下触发了哪个 Agent,Agent 的调用、决策与修改,策略或权限违规检测。
  • 可调度性:支持同一套资源下多并发 Agent,Token / KV / GPU 限额分配,长会话与短任务共存。
  • 可恢复性:出错/中断后可从任一步骤恢复,幂等性保障,人工介入时状态一致性维护。
  • 可扩展性:支持 Multi-Agent 团队,横向扩展 Runtime 实例,新模型/工具动态接入。
  • 可隔离性:工具执行与宿主环境隔离,多租户 Agent 隔离,权限域细粒度控制。
  • 可优化性:模型路由与降级策略,KV Cache 复用,热路径优化与冷启动策略。

这些特性在框架时代难以系统化实现,而在 Runtime 语义下能够统一处理。

Agentic Runtime 的产业趋势

当前产业界已出现多个明确方向。下文简要介绍主流方案,并在每项前补充说明:

  • Ark(McKinsey):将 Agent / Query / Tool / Team / Eval 抽象为 K8s CRD,Agent 成为集群内一等公民资源,通过控制器与调度器构建 Agentic Workload 体系。
  • AWS Strands:聚焦“Agentic Orchestration”,强调 Agent 执行需要 Runtime 而非 SDK。
  • GKE Agent Sandbox:突出工具执行的安全与隔离,说明“工具执行层的运行时”正在单独成型。
  • Azure Copilot Runtime:将 Copilot 视为一个运行时体系,而不仅是 UI 或 API。
  • LangGraph:在框架层引入 Execution Graph 语义,虽不直接是 Agentic Runtime,但与 Runtime 的边界逐渐靠拢。

整体趋势非常清晰:

2026 年之后,Agentic Runtime 将成为 AI 应用基础设施的一层标准能力。

总结

Agentic Runtime 是“智能体系统真正跑起来”的那一层,它把 Agent 从代码里的 class 提升为可以被调度、被治理、被审计的 workload。后续各篇将围绕“为什么需要 Runtime”“与既有模型(微服务/Serverless)的边界”“状态语义和执行图”“Workload 化与 Sandbox”“成本模型”等维度,逐步展开 AI 原生执行层的方法论。