算力奢侈超50%！百度AI筹备部崇敬东谈主拆解大模子时期的算力资本

发布日期：2024-09-15 06:23    点击次数：184

作家 |  徐豫剪辑 |  漠影

智东西9月13日音书，百度系统架构师、百度智能云AI筹备部崇敬东谈主王雁鹏向媒体解读了大模子时期的算力资本。为了有用裁减AI万卡集群的算力开支，他提议搭载RDMA网罗、自动并行战略、保证磨砺安然性、动态分拨算力、多芯异构混训，共五个方面的处治决策。

当年互联网时期，行状器每台数万元，各大厂商光是采购资本就要破耗几个亿。腾贵的开销促使互联网大厂自研行状器，百度亦然其中一员，该公司自2011年起涉足筹备基础门径设置。

然而，随同深度学习的发展，GPU集群来到万卡规模，大模子时期的算力资本依然远高于东谈主力资本。王雁鹏称，当下奢侈只是1%的算力，亦然很大的一笔花销，算力之贵也体现出筹备基础门径的环节性。

近期，不少业内东谈主士以为，“兼容CUDA是AI芯片的决胜点”，但王雁鹏并不招供这个不雅点。他评释谈，不少模子兼容CUDA后，只留下了1/3的性能，失去了原有的竞争力。英伟达是基于CUDA构建了一个加快库生态，王雁鹏则以为，其中生态库的壁垒才是的确的难点。

一、面前的模子磨砺盛大吃掉了超5成算力

来到AI大模子时期，算力的复杂性已从硬件升沉到了软件上，这也导致各大AI开发者利用算力的难度指数级飞腾。据百度系统架构师、百度智能云AI筹备部崇敬东谈主王雁鹏了解，现阶段的模子磨砺盛大奢侈了超5成的算力。

领先的CPU通用筹备时期，硬件和软件之间高度协同，假定CPU的性能擢升了一倍，那么使用该CPU的软件，其性能也会相应地翻一番。

后续来到GPU数值加快筹备时期，芯片架构更浅易，以专注于提供最大的算力。开发者们络续利用GPU隆起的算力上风，构建一系列复杂的加快库和框架，有针对性地适配不同应用场景。

咫尺，咱们已处于AI大集群超算时期。单一的芯片依然不及以寂寥处治问题，因此需要大规模的芯片协同处治一个问题，GPU集群规模致使达到10万卡。

在王雁鹏看来，上述筹备范式的变迁决定了筹备体系机构的时刻发展，而这种结构上的变化，又催生了云筹备的时刻和家具方式。“云筹备不错看作一种售卖AI基础门径的格式”，他说谈。

打个譬如，当今可能唯惟一块GPU，但其算力分给了100个东谈主用；或者说一个磨砺任务被切分到十万张卡里运算，这背后需要弥散的存储资源来撑握。

▲有用算力的5大参考宗旨

如安在大模子时期发扬出AI大集群的有用算力，王彦鹏给出了一个筹备模子磨砺经过中有用算力的公式，即有用算力异常于能耗有用率（PUE）、单卡算力有用率（MFU）、并行蔓延有用率、有用磨砺期间、资源利用这5项数据的乘积。

二、从五大维度开释万卡集群的GPU算力

为了处治大模子时期算力利用率低的难点，王彦鹏从有用算力公式中的五大方面脱手，提议了5个有助于开释算力潜能的GPU想象理念。

1、为万卡AI场景想象的RDMA网罗适配AI集群

传统的IB网罗是为HPC想象的，并不适用于AI集群。这主如若因为两者的想象理念优先级存在冲突，HPC是蔓延优先，AI则是浑沌优先。

据王彦鹏知道，百度恒久基于RDMA网罗构建万卡级别以上的AI集群，以减少内存带宽瓶颈。从数据收尾来看，应用RDMA网罗后AI集群的带宽有用率从60%擢升至95%，模子性能则增强了5%到10%。

2、自动并行战略是AI集群最环节的演进范式

百度的自动并行战略搜索有两个中枢战略。

一方面，百度选拔了“边筹备边通讯”的神气，大致数据搬运所破耗的期间，减少算力和动力损耗。

另一方面，显存优化的切分战略将运算中断所奢侈的期间，戒指在几分钟内。

▲百度通过RDMA网罗撑握AI万卡集群的磨砺

成绩于此，百度旗下的模子性能不仅能达到开源模子的130%，也比东谈主工调优的模子成果好。

3、保证安然不远离的任务脱手是一个系统工程

王彦鹏屡次强调了安然性在AI磨砺中起到的环节作用。AI磨砺的筹备任务是同步进行的，如果半途出现故障，万卡的故障定位是一个相配贫瘠且不行控的事情。

同期，斟酌到万卡规模的AI集群中断频率较高，络续是牵一发而动全身。王彦鹏提议，“无效磨砺期间=故障次数*故障还原期间+写搜检点的期间”。因此，一朝某个点位出现故障，其影响可能被扩大了十万倍。

▲不错通过3个公式详细判断AI集群的磨砺着力

据王彦鹏先容，百度通过Hang检测、慢节点检测、秒级捕捉搜检点、分钟级任务还原等神气，来定位和开荒出现故障的单张芯片。咫尺，百度文心一言大模子的有用磨砺时长比例超99%。

4、磨砺一体擢升资源利用率

咫尺，主流模子磨砺存在以下4个间隙。

起初在线推理或筹备任务当中，系统在峰值负载时的性能是平均负载时的3倍。这意味着系统在想象时预留了较多的算力以冒昧峰值。但AI集群的波峰和波谷其实较为昭着，这也形成非峰值时资源的无数奢侈，后续在想象上还不错进一步优化。

其次，无数微调模子存在冷热漫衍不均的情况。此外，其实有好多筹备任务不错通过离线推理竣事，但仍占用了一定的算力资源。临了，从单卡筹备转向万卡筹备时期，磨砺任务漫衍广、数目大。

关于上述问题，王雁鹏以为，总的来说是要竣事算力流量和资源的动态分拨，以便跑通不同规模的层级。百度的百舸异构筹备平台（AIHC）欺诈单机多推理实力夹杂布局、弹性层级队伍、磨砺任务弹性伸缩机制三种模式后，公司里面和客户的资源利用率都从50%擢升到了90%。

5、多芯混训是处治算力卡脖子的要道时刻

据王雁鹏先容，咫尺市面上的芯片规格、版块、存量和算力水平都杂沓不王人。他提议，不错用一套兼容的框架将多样万般的芯片组合起来，形成一个广阔的算力集群。

有共同的“大脑”后，AI开发者不错通过该集群合股调养扫数芯片的算力，从而提高着力、大致开支。

百度在异构并行切分战略下，搭建了跨芯相通库，并选拔了Accelerator抽象想象门径，从而竣事千卡性能亏蚀仅3%，以及万卡性能亏蚀仅5%。

不外，王雁鹏也谈谈，多芯的异构混训固然表面上可行，但骨子现实起来，还有诸多时刻难点亟待处治。

结语：残害3个中枢时刻，为十万卡集群作念准备

咫尺，好意思国AI大模子独角兽OpenAI和xAI的模子磨砺规模已卷到10万卡级别，百度也将加入这场围绕AI集群算力的竞争，算力应用场景则聚焦于谎言语模子和自动驾驶时刻。

王雁鹏向媒体知道，后续百度将握续在3个中枢时刻上寻求芯片想象架构的残害。

起初是竣事更高效的拓扑和拥塞戒指，该公司但愿将无坎坷RDMA域扩大10倍。

除此除外，百度研究将跨地域的RDMA网罗范围扩大至方圆30km内。

王雁鹏称，现阶段百度的万卡集群平均4个小时会中断1次，如果蔓延到10万卡集群，可能20分钟傍边就会出现一次中断。现阶段，其模子相比安然的还原期间介于10到20分钟之间，异日致力于达到分钟级别。