HƯỚNG DẪN KỸ THUẬT

Lập kế hoạch GPU và điều phối cụm

Lập kế hoạch GPU quyết định công việc nào sẽ chạy trên bộ tăng tốc nào và khi nào, trong khi việc điều phối sẽ điều phối các công việc này trên toàn bộ cụm máy.

Tổng quan

Lập kế hoạch GPU quyết định công việc nào sẽ chạy trên bộ tăng tốc nào và khi nào, trong khi việc điều phối sẽ điều phối các công việc này trên toàn bộ cụm máy. Chúng cùng nhau giữ cho các GPU đắt tiền hoạt động ổn định, công bằng và đáng tin cậy cho nhiều người dùng và khối lượng công việc.

Lập lịch GPU và Điều phối cụm là một khối xây dựng kỹ thuật ảnh hưởng đến chất lượng mô hình, chi phí cơ sở hạ tầng, độ trễ và độ tin cậy trên quy mô lớn.

Lặn sâu

Trong một cụm AI dùng chung, hàng chục người dùng cạnh tranh để giành được những GPU khan hiếm có thể có giá hàng chục nghìn đô la mỗi chiếc. Bộ lập lịch khớp các yêu cầu của từng công việc (số lượng GPU, bộ nhớ, cấu trúc liên kết) với phần cứng có sẵn, thực thi các ưu tiên và hạn ngạch chia sẻ công bằng cũng như hàng đợi hoạt động khi cụm đầy. Khả năng phối hợp còn đi xa hơn: nó đặt các thùng chứa, gắn kết dữ liệu, xử lý lỗi, khởi động lại các công nhân bị lỗi và kết hợp quá trình đào tạo phân tán nhiều nút lại với nhau. Kubernetes với plugin thiết bị NVIDIA và các tiện ích bổ sung như Volcano hoặc Kueue xử lý việc lập lịch theo nhóm, trong đó tất cả công nhân của một công việc phân tán phải bắt đầu cùng nhau hoặc không ai làm như vậy. Việc lập kế hoạch tốt cũng tôn trọng cấu trúc liên kết GPU, sắp xếp các cấp bậc cần liên lạc NVLink nhanh để tránh tắc nghẽn giữa các nút chậm.

Hiểu biết kỹ thuật

GPU được hiển thị dưới dạng tài nguyên có thể đếm được, không chia được, do đó, người lập lịch theo dõi chúng như số nguyên thay vì chu kỳ CPU có thể chia sẻ. Lập lịch nhóm (hoặc đồng) là rất quan trọng: một công việc đào tạo phân tán có 64 cấp độ bế tắc nếu chỉ cấp 60 GPU, vì vậy người lập lịch trình phải phân bổ tất cả hoặc không có gì. Vị trí nhận biết cấu trúc liên kết đọc bố cục NVLink và InfiniBand để giữ cho các cấp bậc liên lạc luôn chặt chẽ, giảm thiểu độ trễ hoàn toàn chi phối hoạt động đào tạo mô hình lớn.

Làm chủ việc lập kế hoạch GPU và điều phối cụm

Lập kế hoạch GPU quyết định công việc nào sẽ chạy trên bộ tăng tốc nào và khi nào, trong khi việc điều phối sẽ điều phối các công việc này trên toàn bộ cụm máy. Chúng cùng nhau giữ cho các GPU đắt tiền hoạt động ổn định, công bằng và đáng tin cậy cho nhiều người dùng và khối lượng công việc. Lập lịch GPU và Điều phối cụm là một khối xây dựng kỹ thuật ảnh hưởng đến chất lượng mô hình, chi phí cơ sở hạ tầng, độ trễ và độ tin cậy trên quy mô lớn. Để xây dựng sự hiểu biết sâu sắc, hãy coi Lập lịch GPU và Điều phối cụm như một mô hình vận hành chứ không phải một tính năng duy nhất: xác định kết quả mong muốn, làm rõ các giả định và tách biệt những gì hệ thống có thể thực hiện một cách đáng tin cậy với những gì vẫn cần đến sự đánh giá của chuyên gia.

Trong thực tế, các nhóm mạnh sử dụng Lập lịch GPU và Điều phối cụm sẽ tối ưu hóa các lựa chọn về kiến ​​trúc, dữ liệu và cơ sở hạ tầng theo độ tin cậy và chi phí. Họ ghi lại các tiêu chí thành công rõ ràng, kiểm tra dựa trên dữ liệu và quy trình làm việc thực tế, đồng thời lặp lại dựa trên các kiểu thất bại được quan sát thay vì chiến thắng điểm chuẩn một lần. Đây là nơi sự hiểu biết về mặt lý thuyết biến thành khả năng bền vững trên toàn bộ sản phẩm, chính sách và hoạt động.

Các quyết định về kiến ​​trúc sẽ thúc đẩy hiệu suất và chi phí vận hành trong nhiều năm. Đồng thời, Tối ưu hóa một điểm chuẩn có thể che giấu những điểm yếu lớn hơn của hệ thống. Cách tiếp cận linh hoạt nhất là kết hợp tốc độ thử nghiệm với kỷ luật quản trị: chạy thử nghiệm, thu thập bằng chứng, xuất bản nhật ký quyết định và liên tục cập nhật các biện pháp bảo vệ khi hành vi của mô hình, kỳ vọng của người dùng và các yêu cầu pháp lý phát triển.

Tác động chiến lược

Các quyết định về kiến ​​trúc sẽ thúc đẩy hiệu suất và chi phí vận hành trong nhiều năm.

Các quyết định về kiến ​​trúc sẽ thúc đẩy hiệu suất và chi phí vận hành trong nhiều năm. Trong quá trình triển khai chất lượng cao, điều này được chuyển thành các quy tắc vận hành, ranh giới quyền sở hữu và quy trình đánh giá định kỳ có thể đo lường được để các nhóm có thể mở rộng quy mô một cách tự tin thay vì mở rộng quy mô sự mơ hồ.

Giáo dục kỹ thuật giúp các nhóm chọn nhóm phù hợp chứ không chỉ nhóm mới nhất.

Giáo dục kỹ thuật giúp các nhóm chọn nhóm phù hợp chứ không chỉ nhóm mới nhất. Trong quá trình triển khai chất lượng cao, điều này được chuyển thành các quy tắc vận hành, ranh giới quyền sở hữu và quy trình đánh giá định kỳ có thể đo lường được để các nhóm có thể mở rộng quy mô một cách tự tin thay vì mở rộng quy mô sự mơ hồ.

Lựa chọn kỹ thuật tốt hơn làm giảm sự cố về độ tin cậy trong sản xuất.

Lựa chọn kỹ thuật tốt hơn làm giảm sự cố về độ tin cậy trong sản xuất. Trong quá trình triển khai chất lượng cao, điều này được chuyển thành các quy tắc vận hành, ranh giới quyền sở hữu và quy trình đánh giá định kỳ có thể đo lường được để các nhóm có thể mở rộng quy mô một cách tự tin thay vì mở rộng quy mô sự mơ hồ.

Tương lai của việc lập kế hoạch GPU và điều phối cụm

Người lập lịch trình ngày càng thông minh hơn về GPU phân đoạn và chia sẻ thời gian, đóng gói thùng nhận biết MIG và ưu tiên kiểm tra các điểm công việc để lấy lại công suất cho công việc có mức độ ưu tiên cao hơn. Mong đợi sự tích hợp sâu hơn với khả năng tối ưu hóa năng lượng và chi phí, tái sử dụng công suất tại chỗ và lập kế hoạch nhóm tự động để đào tạo linh hoạt giúp tăng hoặc giảm số lượng công nhân. Khi các cụm có quy mô lên tới hàng chục nghìn GPU, việc điều phối có khả năng chịu lỗi giúp khắc phục các lỗi phần cứng thường xuyên trở nên cần thiết.

Triển khai trong thế giới thực

Phòng thí nghiệm nghiên cứu sử dụng hạn ngạch chia sẻ công bằng để không một nhóm nào có thể sử dụng tất cả GPU trong khi những nhóm khác phải xếp hàng chờ.

Kubernetes với Volcano gang lên lịch công việc đào tạo 32 GPU để mọi công nhân bắt đầu cùng một lúc, ngăn chặn tình trạng bế tắc phân bổ một phần.

Bộ lập lịch sẽ ưu tiên thử nghiệm có mức độ ưu tiên thấp, kiểm tra thử nghiệm đó và giải phóng GPU cho quá trình đào tạo lại sản xuất khẩn cấp.

Vị trí nhận biết cấu trúc liên kết cùng định vị tám cấp trên một nút được kết nối NVLink để tăng tốc độ giảm toàn bộ độ dốc.

Các mẫu triển khai

Lập lịch GPU và Điều phối cụm trong thực tế

Phòng thí nghiệm nghiên cứu sử dụng hạn ngạch chia sẻ công bằng để không một nhóm nào có thể sử dụng tất cả GPU trong khi những nhóm khác phải xếp hàng chờ.

Phòng thí nghiệm nghiên cứu sử dụng hạn ngạch chia sẻ công bằng để không một nhóm nào có thể sử dụng tất cả GPU trong khi những nhóm khác xếp hàng chờ. Các nhóm thường nhận được kết quả tốt hơn khi họ xác định trước các ngưỡng chất lượng, duy trì lộ trình leo thang của con người đối với các trường hợp khó khăn và theo dõi cả mức tăng năng suất và chi phí lỗi theo thời gian.

Lập lịch GPU và Điều phối cụm trong thực tế

Kubernetes với Volcano gang lên lịch công việc đào tạo 32 GPU để mọi công nhân bắt đầu cùng một lúc, ngăn chặn tình trạng bế tắc phân bổ một phần.

Kubernetes với Volcano gang lên lịch công việc đào tạo 32 GPU để mọi nhân viên bắt đầu ngay lập tức, ngăn chặn tình trạng bế tắc phân bổ một phần. Các nhóm thường đạt được kết quả tốt hơn khi họ xác định trước ngưỡng chất lượng, duy trì lộ trình leo thang của con người đối với các trường hợp khó khăn và theo dõi cả mức tăng năng suất và chi phí lỗi theo thời gian.

Lập lịch GPU và Điều phối cụm trong thực tế

Bộ lập lịch sẽ ưu tiên thử nghiệm có mức độ ưu tiên thấp, kiểm tra thử nghiệm đó và giải phóng GPU cho quá trình đào tạo lại sản xuất khẩn cấp.

Bộ lập lịch sẽ ưu tiên thử nghiệm có mức độ ưu tiên thấp, kiểm tra nó và giải phóng GPU cho quá trình đào tạo lại sản xuất khẩn cấp. Các nhóm thường nhận được kết quả tốt hơn khi họ xác định trước các ngưỡng chất lượng, duy trì lộ trình leo thang của con người đối với các trường hợp khó khăn và theo dõi cả mức tăng năng suất và chi phí lỗi theo thời gian.

Lập lịch GPU và Điều phối cụm trong thực tế

Vị trí nhận biết cấu trúc liên kết cùng định vị tám cấp trên một nút được kết nối NVLink để tăng tốc độ giảm toàn bộ độ dốc.

Vị trí nhận biết cấu trúc liên kết cùng định vị tám cấp trên một nút được kết nối NVLink để tăng tốc độ giảm toàn bộ độ dốc Các nhóm thường đạt được kết quả tốt hơn khi họ xác định trước các ngưỡng chất lượng, duy trì đường dẫn leo thang của con người cho các trường hợp biên và theo dõi cả mức tăng năng suất và chi phí lỗi theo thời gian.

Rủi ro & lan can

!

Tối ưu hóa một điểm chuẩn có thể che giấu những điểm yếu của hệ thống rộng hơn.

!

Chi phí cơ sở hạ tầng và bảo trì thường được đánh giá thấp.

!

Khoảng cách về bảo mật và khả năng quan sát có thể tăng lên khi hệ thống trở nên phức tạp hơn.

Lộ trình thực hiện

1

Xác định các mục tiêu về độ trễ, chất lượng và chi phí trước khi triển khai.

Xác định các mục tiêu về độ trễ, chất lượng và chi phí trước khi triển khai. Hãy coi mỗi bước như một cổng bằng chứng: nếu không đáp ứng được các tiêu chí, hãy tạm dừng triển khai, thu hẹp khoảng cách và chỉ sau đó mới mở rộng mức sử dụng.

2

Điểm chuẩn trong điều kiện tải và dữ liệu thực tế.

Điểm chuẩn trong điều kiện tải và dữ liệu thực tế. Hãy coi mỗi bước như một cổng bằng chứng: nếu không đáp ứng được các tiêu chí, hãy tạm dừng triển khai, thu hẹp khoảng cách và chỉ sau đó mới mở rộng mức sử dụng.

3

Giám sát thiết bị về lỗi, độ lệch và tác động của người dùng.

Giám sát thiết bị về lỗi, độ lệch và tác động của người dùng. Hãy coi mỗi bước như một cổng bằng chứng: nếu không đáp ứng được các tiêu chí, hãy tạm dừng triển khai, thu hẹp khoảng cách và chỉ sau đó mới mở rộng mức sử dụng.

4

Chuẩn bị đường dẫn khôi phục và ứng phó sự cố trước khi mở rộng quy mô.

Chuẩn bị đường dẫn khôi phục và ứng phó sự cố trước khi mở rộng quy mô. Hãy coi mỗi bước như một cổng bằng chứng: nếu không đáp ứng được các tiêu chí, hãy tạm dừng triển khai, thu hẹp khoảng cách và chỉ sau đó mới mở rộng mức sử dụng.

Tiếp tục khám phá