Багатомодельне обслуговування проти одномодельного обслуговування
Багатомодельне обслуговування використовує кілька моделей штучного інтелекту на спільній інфраструктурі, оптимізуючи використання ресурсів та зменшуючи витрати, тоді як одномодельне обслуговування виділяє ресурси одній моделі для максимальної продуктивності. Правильний вибір залежить від моделей трафіку, потреб затримки та складності експлуатації.
Найважливіше
Багатомодельне обслуговування може скоротити витрати на інфраструктуру на 40-70% завдяки консолідації ресурсів.
Обслуговування однієї моделі забезпечує найбільш стабільну затримку, оскільки моделі залишаються теплими в пам'яті.
Багатомодельні налаштування вимагають інструментів оркестрації для управління маршрутизацією та конкуренцією за ресурси.
Розгортання однієї моделі простіше контролювати, але масштабування зі зростанням трафіку є дороговартісним.
Що таке Багатомодельне обслуговування?
Підхід до розгортання, де кілька моделей штучного інтелекту використовують одне й те саме обладнання та обслуговуючу інфраструктуру, динамічно завантажуючи моделі в міру надходження запитів.
Багатомодельне обслуговування об'єднує кілька моделей на спільних ресурсах графічного або центрального процесора, зменшуючи загальний обсяг необхідного обладнання.
Такі фреймворки, як NVIDIA Triton, TorchServe та BentoML, підтримують багатомодельні конфігурації одразу після встановлення.
Моделі можна завантажувати та вивантажувати динамічно на основі шаблонів трафіку, що дозволяє ефективно використовувати пам'ять.
Такий підхід зазвичай скорочує витрати на інфраструктуру на 40-70% порівняно з використанням кожної моделі на окремому обладнанні.
Затримка холодного запуску може бути проблемою, оскільки моделі може знадобитися завантажувати в пам'ять за першим запитом.
Що таке Одномодельне обслуговування?
Стратегія розгортання, де одна модель штучного інтелекту працює на виділеній інфраструктурі, оптимізованій для стабільної продуктивності та передбачуваної затримки.
Обслуговування однієї моделі присвячує весь апаратний стек одній моделі, усуваючи конкуренцію за ресурси.
Це забезпечує найнижчу можливу затримку, оскільки модель постійно залишається в пам'яті графічного процесора.
Таку конфігурацію простіше контролювати, налагоджувати та масштабувати, оскільки уваги потребує лише поведінка однієї моделі.
Великі постачальники хмарних послуг пропонують кінцеві точки з однією моделлю через такі сервіси, як AWS SageMaker, Azure ML та Google Vertex AI.
У великих масштабах це, як правило, дорожче, оскільки кожна нова модель вимагає власного розподілу інфраструктури.
Таблиця порівняння
Функція
Багатомодельне обслуговування
Одномодельне обслуговування
Використання ресурсів
Спільний для всіх моделей, високоефективний
Присвячена одній моделі, часто недовикористовуваній
Вартість інфраструктури
Зниження через консолідацію
Вища завдяки окремому обладнанню для кожної моделі
Узгодженість затримки
Змінна, може різко змінюватися під час заміни моделей
Висока послідовність та передбачуваність
Операційна складність
Вища, вимагає інструментів оркестрації
Нижче, просте розгортання
Масштабованість
Масштабується шляхом додавання моделей, а не обладнання
Масштабується шляхом додавання більшої кількості екземплярів до кожної моделі
Ризик холодного запуску
Присутній, якщо модель не попередньо завантажена
Мінімальний, оскільки модель залишається в пам'яті
Єдина модель з високим трафіком, суворі вимоги до SLA
Управління пам'яттю графічного процесора
Потрібне динамічне завантаження та розвантаження
Модель повністю резидентна, заміна неможлива
Детальне порівняння
Ефективність витрат та розподіл ресурсів
Багатомодельне обслуговування є найкращим рішенням, коли у вас є портфоліо моделей з різним рівнем трафіку. Замість того, щоб виділяти окремі графічні процесори для кожної моделі, ви об'єднуєте ресурси та завантажуєте моделі на вимогу, що може значно зменшити пропускну здатність. Натомість, обслуговування однієї моделі часто залишає дороге обладнання невикористаним у періоди низького трафіку, що ускладнює виправдання витрат, якщо ви не виконуєте великомасштабне робоче навантаження.
Затримка та передбачуваність продуктивності
Якщо ваш застосунок вимагає часу відгуку менше 100 мс з нульовою дисперсією, обслуговування однієї моделі є безпечнішим варіантом. Модель постійно знаходиться в пам'яті графічного процесора, тому кожен запит потрапляє в теплий кеш. Багатомодельні налаштування можуть призвести до піків затримки, коли модель потрібно замінити, хоча такі методи, як закріплення моделі та прогнозоване попереднє завантаження, допомагають значно скоротити цей розрив.
Операційні накладні витрати
Запуск однієї моделі є операційно простим: одне розгортання, один набір метрик, одна політика масштабування. Обслуговування кількох моделей додає рівні складності до маршрутизації, керування версіями та планування ресурсів. Вам знадобляться надійні інструменти оркестрації та чітка спостережуваність, щоб уникнути ситуацій, коли одна модель поглинає ресурси та недооцінює інші.
Шаблони масштабованості
Одномодельне обслуговування масштабується горизонтально, запускаючи більше реплік тієї ж моделі, що є простим, але дорогим. Багатомодельне обслуговування масштабується по-різному: ви можете додавати нові моделі до одного кластера без виділення нового обладнання, що робить його ідеальним для організацій, які розгортають десятки спеціалізованих моделей для різних завдань або клієнтів.
Коли кожен підхід має сенс
Багатомодельне обслуговування – це найкращий вибір для платформ, що обслуговують багато моделей з помірним трафіком кожна, наприклад, команди MLOps, що керують реєстром моделей. Одномодельне обслуговування є найкращим вибором для флагманських моделей, що обробляють величезні обсяги запитів, де важлива кожна мілісекунда, таких як системи рекомендацій або системи виявлення шахрайства у великих підприємствах.
Переваги та недоліки
Багатомодельне обслуговування
Переваги
+Нижчі витрати на інфраструктуру
+Краще використання графічного процесора
+Легше додавати моделі
+Централізоване управління
Збережено
−Вища операційна складність
−Потенційні піки затримки
−Проблеми з холодним запуском
−Ризик конфлікту за ресурси
Одномодельне обслуговування
Переваги
+Передбачувано низька затримка
+Просте розгортання
+Легше налагодження
+Відсутність конкуренції за ресурси
Збережено
−Вищі витрати на інфраструктуру
−Недостатньо використане обладнання
−Ваги дорого
−Одна модель на екземпляр
Поширені помилкові уявлення
Міф
Багатомодельне обслуговування завжди має меншу затримку, ніж обслуговування однієї моделі.
Реальність
Завдяки належним стратегіям попереднього завантаження та закріплення моделі, обслуговування кількох моделей може досягти затримки, порівнянної з налаштуваннями для однієї моделі. Розрив значно зменшується, коли моделі зберігаються в теплі в пам'яті, а не завантажуються за вимогою.
Міф
Одномодільна подача завжди дорожча.
Реальність
Для моделей з високим трафіком, що працюють майже на повну потужність, обслуговування однієї моделі може бути фактично більш економічно ефективним, оскільки немає накладних витрат на оркестрацію або заміну моделей. Штраф за вартість виникає лише за низького рівня використання.
Міф
Ви не можете поєднувати багатомодельне та одномодельне обслуговування в одній архітектурі.
Реальність
Багато виробничих систем використовують гібридний підхід: флагманські моделі працюють на виділених кінцевих точках з однією моделлю для підвищення продуктивності, тоді як вторинні або експериментальні моделі спільно використовують багатомодельний кластер для підвищення економічної ефективності.
Міф
Для обслуговування кількох моделей потрібне спеціалізоване обладнання.
Реальність
Багатомодельне обслуговування працює на стандартній інфраструктурі графічного процесора та центрального процесора. Ключовою вимогою є достатня кількість пам'яті для зберігання кількох моделей, що можливо досягти за допомогою сучасних графічних процесорів з 40 ГБ або більше відеопам'яті.
Міф
Одномодальний сервіс не потребує моніторингу.
Реальність
Навіть розгортання з однією моделлю потребують моніторингу дрейфу, змін затримки та насичення ресурсів. Простіша архітектура не усуває потреби в спостережуваності.
Часті запитання
Що таке багатомодельне обслуговування в машинному навчанні?
Багатомодельне обслуговування – це шаблон розгортання, де кілька моделей машинного навчання працюють на спільній інфраструктурі, а запити динамічно спрямовуються до відповідної моделі. Це оптимізує використання обладнання, завантажуючи моделі в пам'ять за потреби, а не виділяючи окремі ресурси для кожної з них.
Чим відрізняється обслуговування за однією моделлю від обслуговування за кількома моделями?
Одномодельне обслуговування присвячує весь екземпляр обладнання одній моделі, постійно завантажуючи його для стабільної низької затримки. Багатомодельне обслуговування розподіляє обладнання між багатьма моделями, жертвуючи певною узгодженістю затримки для кращої економічної ефективності та гнучкості.
Який підхід до подачі є більш економічно вигідним?
Обслуговування кількох моделей, як правило, є більш економічно вигідним, коли у вас є кілька моделей із помірним трафіком, що потенційно дозволяє заощадити 40-70% на інфраструктурі. Однак обслуговування однієї моделі може бути економічнішим для флагманських моделей з високим трафіком, які повністю використовують спеціалізоване обладнання.
Які інструменти підтримують багатомодельне обслуговування?
Популярні варіанти включають NVIDIA Triton Inference Server, TorchServe, BentoML, KServe та Ray Serve. Ці фреймворки обробляють завантаження моделей, маршрутизацію та планування ресурсів для кількох моделей на спільній інфраструктурі.
Чи збільшує багатомодельне обслуговування затримку?
Це можливо, особливо коли моделі потрібно завантажувати за першим запитом або часто міняти місцями. Однак такі методи, як попереднє завантаження моделі, закріплення пам'яті та прогнозне кешування, можуть мінімізувати ці накладні витрати, часто наближаючи затримку до продуктивності однієї моделі.
Коли слід використовувати обслуговування за однією моделлю?
Одномодельне обслуговування ідеально підходить для моделей з високим трафіком та суворими угодами про рівень обслуговування (SLA) щодо затримки, таких як системи рекомендацій у реальному часі, виявлення шахрайства або будь-яке робоче навантаження, де стабільні відповіді менше 100 мс є критично важливими для взаємодії з користувачем.
Чи можу я одночасно запускати обслуговування для кількох моделей та однієї моделі?
Так, гібридні архітектури поширені у продакшені. Ви можете запускати свою найважливішу модель на виділеній інфраструктурі, одночасно використовуючи багатомодельний кластер для вторинних моделей, балансуючи потреби в продуктивності з обмеженнями вартості.
Скільки пам'яті графічного процесора мені потрібно для обслуговування кількох моделей?
Це залежить від кількості та розміру моделей, які ви плануєте обслуговувати одночасно. Один графічний процесор на 40 ГБ зазвичай може вмістити кілька моделей середнього розміру, тоді як більші моделі, такі як LLM, можуть вимагати 80 ГБ або більше на екземпляр або агресивних стратегій заміни моделей.
Чи складніше контролювати багатомодельне обслуговування?
Це може бути складніше, оскільки вам потрібно відстежувати показники в кількох моделях, включаючи затримку для кожної моделі, використання ресурсів та маршрутизацію запитів. Однак сучасні інструменти спостереження, такі як Prometheus та Grafana, добре інтегруються з багатомодельними фреймворками обслуговування, що спрощує цей процес.
Які основні проблеми багатомодельного обслуговування?
Ключові проблеми включають управління пам'яттю графічного процесора в різних моделях, управління затримкою холодного запуску, запобігання конкуренції за ресурси між моделями та впровадження ефективної маршрутизації запитів. Належні інструменти оркестрації та планування потужностей є важливими для вирішення цих проблем.
Висновок
Оберіть багатомодельне обслуговування, коли оптимізація витрат та гнучкість у різноманітному портфоліо моделей важливіші за абсолютну стабільність затримки. Оберіть одномодельне обслуговування, коли ви працюєте з робочим навантаженням з високим трафіком та критичною затримкою, де передбачувана продуктивність виправдовує вищі витрати на інфраструктуру.