نظرة عامة
تعد وحدة معالجة الرسومات متعددة المثيلات (MIG) إحدى تقنيات NVIDIA التي تقوم بتقسيم وحدة معالجة الرسومات الفعلية الواحدة إلى عدة أقسام أجهزة معزولة. إنه أمر مهم لأنه يتيح لمسرع واحد باهظ الثمن خدمة العديد من أعباء العمل الصغيرة في وقت واحد دون أن تتداخل مع بعضها البعض.
يعد تقسيم GPU متعدد المثيلات بمثابة لبنة بناء تقنية تؤثر على جودة النموذج وتكلفة البنية التحتية وزمن الوصول والموثوقية على نطاق واسع.
الغوص العميق
تم طرحه مع NVIDIA A100 (Ampere) واستمر في H100 ووحدات معالجة الرسومات الأحدث لمراكز البيانات، حيث تقوم MIG بتقسيم وحدة معالجة الرسومات إلى ما يصل إلى سبع حالات مستقلة. على عكس تقسيم وقت البرنامج، يوفر MIG عزلًا حقيقيًا للأجهزة: فكل مثيل يحصل على معالجات متعددة متدفقة مخصصة له (SMs)، وشرائح ذاكرة التخزين المؤقت L2، ووحدات التحكم في الذاكرة، وشريحة ثابتة من الذاكرة ذات النطاق الترددي العالي. يمكن تقسيم الطراز A100 بسعة 40 جيجابايت إلى سبع مثيلات سعة كل منها 5 جيجابايت، أو عدد أقل من الحالات الأكبر حجمًا. يتصرف كل قسم كوحدة معالجة رسومات أصغر حجمًا ومستقلة، لذا فإن المهمة المزعجة أو المتعطلة في حالة واحدة لا يمكن أن تؤدي إلى تجويع أو إتلاف أخرى. جودة الخدمة المضمونة هذه تجعل MIG مثالية لخدمة الاستدلال، والمجموعات متعددة المستأجرين، وبيئات التطوير حيث يتشارك العديد من المستخدمين بطاقة واحدة.
البصيرة الفنية
يعمل MIG عن طريق ربط الشريط العارض الداخلي لوحدة معالجة الرسومات فعليًا بحيث يكون لكل مثيل مسار ثابت إلى شريحة الذاكرة الخاصة به والرسائل القصيرة الخاصة به. تحدد NVIDIA ملفات التعريف على أنها كسور مثل 1g.5 جيجابايت (شريحة حسابية واحدة، 5 جيجابايت) حتى 7 جرام.40 جيجابايت. يقوم مثيل GPU بحجز الذاكرة والرسائل القصيرة؛ داخله، يقوم مثيل الحوسبة بتقسيم SMs بشكل أكبر. نظرًا لأن الأقسام يتم فرضها بواسطة الأجهزة، فإن الأخطاء وأخطاء ECC وعرض النطاق الترددي للذاكرة تظل محصورة في مثيل واحد.
إتقان تقسيم GPU متعدد المثيلات
تعد وحدة معالجة الرسومات متعددة المثيلات (MIG) إحدى تقنيات NVIDIA التي تقوم بتقسيم وحدة معالجة الرسومات الفعلية الواحدة إلى عدة أقسام أجهزة معزولة. إنه أمر مهم لأنه يتيح لمسرع واحد باهظ الثمن خدمة العديد من أعباء العمل الصغيرة في وقت واحد دون أن تتداخل مع بعضها البعض. يعد تقسيم GPU متعدد المثيلات بمثابة لبنة بناء تقنية تؤثر على جودة النموذج وتكلفة البنية التحتية وزمن الوصول والموثوقية على نطاق واسع. لبناء فهم عميق، تعامل مع تقسيم GPU متعدد المثيلات كنموذج تشغيل، وليس كميزة واحدة: حدد النتائج المرغوبة، ووضح الافتراضات، وفصل ما يمكن للنظام القيام به بشكل موثوق عما لا يزال يتطلب حكم الخبراء.
من الناحية العملية، تعمل الفرق القوية التي تستخدم تقسيم GPU متعدد المثيلات على تحسين خيارات البنية والبيانات والبنية التحتية مقابل الموثوقية والتكلفة. وهي تقوم بتوثيق معايير نجاح واضحة، واختبارها مقابل بيانات واقعية وسير العمل، والتكرار بناءً على أنماط الفشل الملحوظة بدلاً من الانتصارات المعيارية لمرة واحدة. وهذا هو المكان الذي يتحول فيه الفهم النظري إلى قدرة دائمة عبر المنتج والسياسة والعمليات.
تؤدي قرارات الهندسة المعمارية إلى زيادة الأداء وتكلفة التشغيل لسنوات. وفي الوقت نفسه، يمكن أن يؤدي تحسين معيار واحد إلى إخفاء نقاط ضعف النظام الأوسع. ويتمثل النهج الأكثر مرونة في الجمع بين سرعة التجريب وانضباط الحوكمة: تشغيل البرامج التجريبية، والتقاط الأدلة، ونشر سجلات القرارات، وتحديث الضمانات بشكل مستمر مع تطور سلوك النموذج، وتوقعات المستخدم، والمتطلبات التنظيمية.
التأثير الاستراتيجي
تؤدي قرارات الهندسة المعمارية إلى زيادة الأداء وتكلفة التشغيل لسنوات.
تؤدي قرارات الهندسة المعمارية إلى زيادة الأداء وتكلفة التشغيل لسنوات. وفي عمليات النشر عالية الجودة، تتم ترجمة ذلك إلى قواعد تشغيل قابلة للقياس، وحدود ملكية، وطقوس مراجعة متكررة حتى تتمكن الفرق من توسيع نطاق الثقة بدلاً من توسيع نطاق الغموض.
يساعد التعليم الفني الفرق على اختيار المجموعة المناسبة، وليس فقط المجموعة الأحدث.
يساعد التعليم الفني الفرق على اختيار المجموعة المناسبة، وليس فقط المجموعة الأحدث. وفي عمليات النشر عالية الجودة، تتم ترجمة ذلك إلى قواعد تشغيل قابلة للقياس، وحدود ملكية، وطقوس مراجعة متكررة حتى تتمكن الفرق من توسيع نطاق الثقة بدلاً من توسيع نطاق الغموض.
تعمل الخيارات الهندسية الأفضل على تقليل حوادث الموثوقية في الإنتاج.
تعمل الخيارات الهندسية الأفضل على تقليل حوادث الموثوقية في الإنتاج. وفي عمليات النشر عالية الجودة، تتم ترجمة ذلك إلى قواعد تشغيل قابلة للقياس، وحدود ملكية، وطقوس مراجعة متكررة حتى تتمكن الفرق من توسيع نطاق الثقة بدلاً من توسيع نطاق الغموض.
التنفيذ في العالم الحقيقي
يقوم موفر السحابة بتقسيم A100 واحد إلى سبع حالات بحيث يحصل كل سبعة عملاء على شريحة GPU معزولة ومضمونة للاستدلال.
تمنح مجموعة أبحاث جامعية كل طالب دكتوراه مثيل MIG سعة 10 جيجابايت لإنشاء النماذج الأولية بدلاً من احتكار البطاقات بأكملها.
تقوم خدمة الاستدلال بتعبئة العديد من نماذج اللغة والرؤية الصغيرة في جهاز H100 واحد، كل منها في قسم خاص بها مع زمن وصول يمكن التنبؤ به.
تعلن مجموعة Kubernetes عن مثيلات MIG كموارد قابلة للجدولة، لذا تطلب البودات "nvidia.com/mig-1g.5gb" مثل أي مورد آخر.
أنماط التنفيذ
تقسيم GPU متعدد المثيلات في الممارسة العملية
يقوم موفر السحابة بتقسيم A100 واحد إلى سبع حالات بحيث يحصل كل سبعة عملاء على شريحة GPU معزولة ومضمونة للاستدلال.
يقوم موفر السحابة بتقسيم A100 واحد إلى سبع مثيلات بحيث يحصل كل سبعة عملاء على شريحة GPU مضمونة ومعزولة للاستدلال. عادةً ما تحصل الفرق على نتائج أفضل عندما تحدد حدود الجودة مقدمًا، وتحتفظ بمسار تصعيد بشري لحالات الحافة، وتتتبع مكاسب الإنتاجية وتكاليف الأخطاء بمرور الوقت.
تقسيم GPU متعدد المثيلات في الممارسة العملية
تمنح مجموعة أبحاث جامعية كل طالب دكتوراه مثيل MIG سعة 10 جيجابايت لإنشاء النماذج الأولية بدلاً من احتكار البطاقات بأكملها.
تمنح مجموعة أبحاث جامعية كل طالب دكتوراه مثيل MIG سعة 10 غيغابايت للنماذج الأولية بدلاً من احتكار البطاقات بأكملها. عادةً ما تحصل الفرق على نتائج أفضل عندما تحدد حدود الجودة مقدمًا، وتحتفظ بمسار تصعيد بشري لحالات الحافة، وتتتبع مكاسب الإنتاجية وتكاليف الأخطاء بمرور الوقت.
تقسيم GPU متعدد المثيلات في الممارسة العملية
تقوم خدمة الاستدلال بتعبئة العديد من نماذج اللغة والرؤية الصغيرة في جهاز H100 واحد، كل منها في قسم خاص بها مع زمن وصول يمكن التنبؤ به.
تجمع خدمة الاستدلال العديد من نماذج اللغة والرؤية الصغيرة في جهاز H100 واحد، كل منها في قسم خاص بها مع زمن استجابة يمكن التنبؤ به. عادةً ما تحصل الفرق على نتائج أفضل عندما تحدد حدود الجودة مقدمًا، وتحتفظ بمسار تصعيد بشري لحالات الحافة، وتتتبع مكاسب الإنتاجية وتكاليف الأخطاء بمرور الوقت.
تقسيم GPU متعدد المثيلات في الممارسة العملية
تعلن مجموعة Kubernetes عن مثيلات MIG كموارد قابلة للجدولة، لذا تطلب البودات "nvidia.com/mig-1g.5gb" مثل أي مورد آخر.
تعلن مجموعة Kubernetes عن مثيلات MIG كموارد قابلة للجدولة، لذلك تطلب البودات "nvidia.com/mig-1g.5gb" مثل أي مورد آخر. عادةً ما تحصل الفرق على نتائج أفضل عندما تحدد حدود الجودة مقدمًا، وتحتفظ بمسار تصعيد بشري لحالات الحافة، وتتتبع مكاسب الإنتاجية وتكاليف الأخطاء بمرور الوقت.
المخاطر والدرابزين
يمكن أن يؤدي تحسين معيار واحد إلى إخفاء نقاط ضعف النظام الأوسع.
غالبًا ما يتم التقليل من تكاليف البنية التحتية والصيانة.
يمكن أن تنمو الفجوات الأمنية وقابلية المراقبة عندما تصبح الأنظمة أكثر تعقيدًا.
خارطة طريق التنفيذ
تحديد الكمون والجودة وأهداف التكلفة قبل التنفيذ.
تحديد الكمون والجودة وأهداف التكلفة قبل التنفيذ. تعامل مع كل خطوة كبوابة دليل: إذا لم يتم استيفاء المعايير، قم بإيقاف التشغيل مؤقتًا، وسد الفجوة، وبعد ذلك فقط قم بتوسيع الاستخدام.
المعيار في ظل ظروف التحميل والبيانات الواقعية.
المعيار في ظل ظروف التحميل والبيانات الواقعية. تعامل مع كل خطوة كبوابة دليل: إذا لم يتم استيفاء المعايير، قم بإيقاف التشغيل مؤقتًا، وسد الفجوة، وبعد ذلك فقط قم بتوسيع الاستخدام.
مراقبة الأدوات للأخطاء والانجراف وتأثير المستخدم.
مراقبة الأدوات للأخطاء والانجراف وتأثير المستخدم. تعامل مع كل خطوة كبوابة دليل: إذا لم يتم استيفاء المعايير، قم بإيقاف التشغيل مؤقتًا، وسد الفجوة، وبعد ذلك فقط قم بتوسيع الاستخدام.
قم بإعداد مسارات التراجع والاستجابة للحوادث قبل القياس.
قم بإعداد مسارات التراجع والاستجابة للحوادث قبل القياس. تعامل مع كل خطوة كبوابة دليل: إذا لم يتم استيفاء المعايير، قم بإيقاف التشغيل مؤقتًا، وسد الفجوة، وبعد ذلك فقط قم بتوسيع الاستخدام.