Viacmodelové poskytovanie vs. jednomodelové poskytovanie
Viacmodelové poskytovanie služieb prevádzkuje niekoľko modelov umelej inteligencie na zdieľanej infraštruktúre, čím optimalizuje využitie zdrojov a znižuje náklady, zatiaľ čo poskytovanie služieb s jedným modelom venuje zdroje jednému modelu pre maximálny výkon. Správna voľba závisí od vzorcov prevádzky, potrieb latencie a prevádzkovej zložitosti.
Zvýraznenia
Viacmodelové poskytovanie služieb môže znížiť náklady na infraštruktúru o 40 – 70 % prostredníctvom konsolidácie zdrojov.
Poskytovanie jedného modelu poskytuje najkonzistentnejšiu latenciu, pretože modely zostávajú v pamäti „teplé“.
Konfigurácie s viacerými modelmi vyžadujú nástroje na orchestráciu na riadenie smerovania a konfliktov o zdroje.
Nasadenia jedného modelu sa jednoduchšie monitorujú, ale s rastúcou návštevnosťou sa draho škálujú.
Čo je Viacmodelové poskytovanie?
Prístup k nasadeniu, kde viacero modelov umelej inteligencie zdieľa rovnaký hardvér a obslužnú infraštruktúru, pričom modely sa dynamicky načítavajú podľa prichádzajúcich požiadaviek.
Poskytovanie viacerých modelov konsoliduje niekoľko modelov na zdieľané zdroje GPU alebo CPU, čím sa znižuje celková potrebná hardvérová náročnosť.
Frameworky ako NVIDIA Triton, TorchServe a BentoML podporujú konfigurácie viacerých modelov hneď po vybalení.
Modely je možné dynamicky načítavať a uvoľňovať na základe vzorcov prevádzky, čo umožňuje efektívne využitie pamäte.
Tento prístup zvyčajne znižuje náklady na infraštruktúru o 40 – 70 % v porovnaní s prevádzkou každého modelu na vyhradenom hardvéri.
Latencia pri studenom štarte môže byť problémom, pretože modely môže byť potrebné načítať do pamäte na prvú požiadavku.
Čo je Zobrazovanie jedného modelu?
Stratégia nasadenia, kde jeden model umelej inteligencie beží na vyhradenej infraštruktúre, optimalizovanej pre konzistentný výkon a predvídateľnú latenciu.
Poskytovanie jedného modelu venuje celý hardvérový zásobník jednému modelu, čím sa eliminuje súperenie o zdroje.
Poskytuje najnižšiu možnú latenciu, pretože model zostáva neustále uložený v pamäti GPU.
Toto nastavenie je jednoduchšie na monitorovanie, ladenie a škálovanie, pretože pozornosť si vyžaduje iba správanie jedného modelu.
Hlavní poskytovatelia cloudových služieb ponúkajú koncové body s jedným modelom prostredníctvom služieb ako AWS SageMaker, Azure ML a Google Vertex AI.
Vo veľkom meradle býva drahší, pretože každý nový model si vyžaduje vlastnú alokáciu infraštruktúry.
Tabuľka porovnania
Funkcia
Viacmodelové poskytovanie
Zobrazovanie jedného modelu
Využitie zdrojov
Zdieľané medzi modelmi, vysoko efektívne
Venované jednému modelu, často nedostatočne využívané
Náklady na infraštruktúru
Nižšie v dôsledku konsolidácie
Vyššia vďaka samostatnému hardvéru pre každý model
Konzistencia latencie
Variabilná, môže prudko stúpať počas výmeny modelov
Jednoduchý model s vysokou návštevnosťou, prísne požiadavky na SLA
Správa pamäte GPU
Vyžaduje sa dynamické nakladanie a vykladanie
Model plne rezidenčný, bez možnosti výmeny
Podrobné porovnanie
Nákladová efektívnosť a alokácia zdrojov
Poskytovanie viacerých modelov je efektívne, keď máte portfólio modelov s rôznou úrovňou prevádzky. Namiesto poskytovania samostatných grafických procesorov pre každý model združujete zdroje a načítavate modely na požiadanie, čo môže dramaticky znížiť nečinnú kapacitu. Poskytovanie jedného modelu naopak často necháva drahý hardvér nevyužitý počas období s nízkou prevádzkou, čo sťažuje opodstatnenie výdavkov, pokiaľ neprevádzkujete veľkoobjemovú produkčnú záťaž.
Latencia a predvídateľnosť výkonu
Ak vaša aplikácia vyžaduje časy odozvy pod 100 ms s nulovou varianciou, bezpečnejšou voľbou je poskytovanie jedného modelu. Model je trvalo uložený v pamäti GPU, takže každá požiadavka sa dostane do teplej vyrovnávacej pamäte. Nastavenia s viacerými modelmi môžu spôsobiť nárasty latencie, keď je potrebné model nahradiť, hoci techniky ako pripnutie modelu a prediktívne predbežné načítanie pomáhajú túto medzeru výrazne prekonať.
Prevádzkové náklady
Spúšťanie jedného modelu je z prevádzkového hľadiska jednoduché: jedno nasadenie, jedna sada metrík, jedna politika škálovania. Poskytovanie viacerých modelov pridáva vrstvy zložitosti v oblasti smerovania, verziovania a plánovania zdrojov. Budete potrebovať robustné nástroje na orchestráciu a jasnú pozorovateľnosť, aby ste sa vyhli situáciám, keď jeden model zaberá zdroje a vyčerpáva ostatné.
Vzory škálovateľnosti
Poskytovanie jedného modelu sa škáluje horizontálne spúšťaním viacerých replík toho istého modelu, čo je jednoduché, ale nákladné. Poskytovanie viacerých modelov sa škáluje odlišne: do toho istého klastra môžete pridať nové modely bez nutnosti zriaďovania nového hardvéru, vďaka čomu je ideálne pre organizácie, ktoré nasadzujú desiatky špecializovaných modelov pre rôzne úlohy alebo zákazníkov.
Keď každý prístup dáva zmysel
Poskytovanie viacerých modelov je preferovanou voľbou pre platformy, ktoré obsluhujú viacero modelov so strednou návštevnosťou, ako napríklad tímy MLOps spravujúce register modelov. Poskytovanie jedného modelu je výhodné pre vlajkové modely spracovávajúce obrovské objemy požiadaviek, kde záleží na každej milisekunde, ako sú napríklad odporúčacie systémy alebo systémy na detekciu podvodov vo veľkých podnikoch.
Výhody a nevýhody
Viacmodelové poskytovanie
Výhody
+Nižšie náklady na infraštruktúru
+Lepšie využitie GPU
+Jednoduchšie pridávanie modelov
+Centralizovaná správa
Cons
−Vyššia prevádzková zložitosť
−Potenciálne nárasty latencie
−Problémy so studeným štartom
−Riziko sporu o zdroje
Zobrazovanie jedného modelu
Výhody
+Predvídateľná nízka latencia
+Jednoduché nasadenie
+Jednoduchšie ladenie
+Žiadny spor o zdroje
Cons
−Vyššie náklady na infraštruktúru
−Nedostatočne využívaný hardvér
−Váhy drahé
−Jeden model na inštanciu
Bežné mylné predstavy
Mýtus
Viacmodelové poskytovanie má vždy horšiu latenciu ako poskytovanie jedného modelu.
Realita
Pri správnych stratégiách predbežného načítania a pripnutia modelu môže poskytovanie viacerých modelov dosiahnuť latenciu porovnateľnú s nastaveniami pre jeden model. Rozdiel sa výrazne zmenšuje, keď sú modely udržiavané v pamäti, a nie načítavané na požiadanie.
Mýtus
Podávanie jedného modelu je vždy drahšie.
Realita
Pre modely s vysokou návštevnosťou, ktoré bežia takmer na plnú kapacitu, môže byť poskytovanie jedného modelu v skutočnosti nákladovo efektívnejšie, pretože nevznikajú žiadne réžie spojené s orchestráciou alebo výmenou modelov. Penalizácia za náklady sa objavuje iba pri nízkej miere využitia.
Mýtus
V jednej architektúre nie je možné kombinovať viacmodelové a jednomodelové poskytovanie.
Realita
Mnohé produkčné systémy používajú hybridný prístup: vlajkové modely bežia na vyhradených koncových bodoch s jedným modelom kvôli výkonu, zatiaľ čo sekundárne alebo experimentálne modely zdieľajú viacmodelový klaster kvôli nákladovej efektívnosti.
Mýtus
Poskytovanie viacerých modelov vyžaduje špecializovaný hardvér.
Realita
Multimodelové poskytovanie funguje na štandardnej infraštruktúre GPU a CPU. Kľúčovou požiadavkou je dostatok pamäte na uloženie viacerých modelov, čo je možné dosiahnuť s modernými GPU, ktoré majú 40 GB alebo viac VRAM.
Mýtus
Poskytovanie jedného modelu nevyžaduje monitorovanie.
Realita
Dokonca aj nasadenia s jedným modelom vyžadujú monitorovanie posunu, zmien latencie a saturácie zdrojov. Jednoduchšia architektúra však neodstraňuje potrebu pozorovateľnosti.
Často kladené otázky
Čo je to multimodelové obsluhovanie v strojovom učení?
Viacmodelové poskytovanie je vzorec nasadenia, v ktorom viacero modelov strojového učenia beží na zdieľanej infraštruktúre a požiadavky sú dynamicky smerované do príslušného modelu. Optimalizuje využitie hardvéru načítaním modelov do pamäte podľa potreby, namiesto toho, aby sa každému z nich venovali samostatné zdroje.
Aký je rozdiel medzi poskytovaním jedného modelu a poskytovaním viacerých modelov?
Poskytovanie jedného modelu vyhradzuje celú hardvérovú inštanciu jednému modelu a udržiava ju trvalo načítanú pre konzistentné odozvy s nízkou latenciou. Poskytovanie viacerých modelov zdieľa hardvér medzi mnohými modelmi, pričom sa časť konzistencie latencie vynakladá na lepšiu nákladovú efektívnosť a flexibilitu.
Ktorý spôsob servírovania je nákladovo efektívnejší?
Poskytovanie viacerých modelov je vo všeobecnosti nákladovo efektívnejšie, keď máte viacero modelov so strednou návštevnosťou, čo môže potenciálne ušetriť 40 – 70 % na infraštruktúre. Poskytovanie jedného modelu však môže byť ekonomickejšie pre vlajkové modely s vysokou návštevnosťou, ktoré plne využívajú vyhradený hardvér.
Ktoré nástroje podporujú poskytovanie viacerých modelov?
Medzi obľúbené možnosti patria NVIDIA Triton Inference Server, TorchServe, BentoML, KServe a Ray Serve. Tieto frameworky spracovávajú načítavanie modelov, smerovanie a plánovanie zdrojov naprieč viacerými modelmi na zdieľanej infraštruktúre.
Zvyšuje viacmodelové poskytovanie latenciu?
Môže, najmä keď je potrebné modely načítať na prvú požiadavku alebo ich často vymieňať. Techniky ako predbežné načítanie modelu, pripnutie pamäte a prediktívne ukladanie do vyrovnávacej pamäte však môžu minimalizovať túto réžiu, čím sa latencia často blíži výkonu jedného modelu.
Kedy by som mal použiť zobrazovanie v jednom modeli?
Poskytovanie jedného modelu je ideálne pre produkčné modely s vysokou návštevnosťou a prísnymi SLA s latenciou, ako sú systémy odporúčaní v reálnom čase, detekcia podvodov alebo akékoľvek pracovné zaťaženie, kde sú konzistentné odozvy pod 100 ms kľúčové pre používateľskú skúsenosť.
Môžem súčasne spúšťať viacmodelové a jednomodelové zobrazovanie?
Áno, hybridné architektúry sú v produkčnom prostredí bežné. Svoj najdôležitejší model môžete prevádzkovať na vyhradenej infraštruktúre a zároveň zdieľať viacmodelový klaster pre sekundárne modely, čím vyvažujete požiadavky na výkon s nákladovými obmedzeniami.
Koľko pamäte GPU potrebujem na obsluhu viacerých modelov?
Záleží to od počtu a veľkosti modelov, ktoré plánujete obsluhovať súčasne. Jedna 40GB GPU zvyčajne dokáže spracovať niekoľko stredne veľkých modelov, zatiaľ čo väčšie modely, ako napríklad LLM, môžu vyžadovať 80GB alebo viac na inštanciu alebo agresívne stratégie výmeny modelov.
Je ťažšie monitorovať zobrazovanie viacerých modelov?
Môže to byť zložitejšie, pretože musíte sledovať metriky naprieč viacerými modelmi vrátane latencie pre jednotlivé modely, využitia zdrojov a smerovania požiadaviek. Moderné nástroje na sledovanie sledovateľnosti, ako napríklad Prometheus a Grafana, sa však dobre integrujú s viacmodelovými frameworkami na poskytovanie služieb, čo to zjednodušuje.
Aké sú hlavné výzvy multimodelového obsluhovania?
Medzi kľúčové výzvy patrí správa pamäte GPU naprieč modelmi, riešenie latencie studeného štartu, predchádzanie konfliktom zdrojov medzi modelmi a implementácia efektívneho smerovania požiadaviek. Na riešenie týchto problémov sú nevyhnutné správne nástroje na orchestráciu a plánovanie kapacity.
Rozsudok
Zvoľte si viacmodelové poskytovanie, keď optimalizácia nákladov a flexibilita v rámci rozmanitého portfólia modelov sú dôležitejšie ako absolútna konzistencia latencie. Zvoľte si jednomodelové poskytovanie, keď prevádzkujete pracovnú záťaž s vysokou návštevnosťou a kritickou latenciou, kde predvídateľný výkon odôvodňuje vyššie výdavky na infraštruktúru.