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深度學(xué)習(xí)，跑在公有云還是本地更劃算？

責(zé)任編輯：yang

2021-05-11 10:52:55

摘自：至頂網(wǎng)

這些年來

圍繞私有云與公有云的辯論

“成本”二字是繞也繞不開的話題

直到越來越多的研究表明

公有云并不比本地便宜

有時甚至可能更貴

這個爭論才逐漸平息

但對于特殊的

深度學(xué)習(xí)應(yīng)用呢

跑在公有云是否會比本地便宜？

云是托管AI開發(fā)和生產(chǎn)的最經(jīng)濟(jì)方式嗎？Moor Insights＆Strategy高級分析師Karl Freund認(rèn)為，最好的方案取決于你在AI旅程中的位置、你將如何密集地建立你的AI能力，以及期望實(shí)現(xiàn)的成果。

為何云對AI有如此吸引力？
云服務(wù)提供商（CSP）擁有廣泛的開發(fā)工具組合和預(yù)訓(xùn)練的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，用于語音、文本、圖像和翻譯處理。例如，微軟Azure提供了大量個預(yù)訓(xùn)練的網(wǎng)絡(luò)和工具，可以被你的云托管應(yīng)用程序作為API訪問。

許多模型甚至可以用用戶自己的數(shù)據(jù)進(jìn)行定制，如特定的詞匯或圖像。谷歌也有一連串相當(dāng)驚人的工具。比如它的AutoML可以自動構(gòu)建深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，在某些情況下可以節(jié)省大量時間。

所有這些工具都有幾個共同點(diǎn)。首先，它們使構(gòu)建AI應(yīng)用看起來非常容易。由于大多數(shù)公司都在努力為AI項目配備員工，因此這一點(diǎn)非常有吸引力。

其次，它們提供易用性，承諾在一個充滿相對晦澀難懂的技術(shù)的領(lǐng)域中點(diǎn)擊即可使用。但是，所有這些服務(wù)都有一個陷阱——他們要求你在他們的云中開發(fā)應(yīng)用程序，并在他們的云中運(yùn)行。

因此，這些服務(wù)具有極大的“綁定”特性。如果你使用微軟的預(yù)訓(xùn)練的DNN進(jìn)行圖像處理，你不能輕易在自己的服務(wù)器上運(yùn)行所產(chǎn)生的應(yīng)用程序。你可能永遠(yuǎn)不會在非谷歌的數(shù)據(jù)中心看到谷歌的TPU，也無法使用谷歌的AutoML工具。

“綁定”本身并不一定是件壞事。但這里有一個問題：很多AI開發(fā)，特別是訓(xùn)練深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，最終需要大量的計算。此外，你不會停止訓(xùn)練一個（有用的）網(wǎng)絡(luò)，你需要用新的數(shù)據(jù)和功能來不斷保持它的“新鮮度”。

我所看到的公開研究表明，這種水平的計算在云中可能變得相當(dāng)昂貴，成本是建立自己的私有云來訓(xùn)練和運(yùn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的2-3倍。

因此，對于小型，未知或可變的計算要求，云計算是有意義的，但是對于連續(xù)的、大規(guī)模深度學(xué)習(xí)而言，使用本地基礎(chǔ)設(shè)施可節(jié)省大量成本。而且除了成本因素以外，還有更多原因需要使用自我托管。

01部署

啟動一個AI項目可能需要大量的時間、精力和費(fèi)用。云AI服務(wù)可以大大減少開始時的痛苦，不過一些硬件供應(yīng)商也在提供硬件和軟件的捆綁，力求AI的部署變得簡單。

*例如，戴爾科技針對深度和機(jī)器學(xué)習(xí)推出了 "AI就緒型解決方案"，其配備的完整GPU和集成軟件棧，專為降低部署AI門檻而設(shè)計。

02數(shù)據(jù)安全

一些行業(yè)受到嚴(yán)格的監(jiān)管，需要內(nèi)部的基礎(chǔ)設(shè)施。如金融行業(yè)，則認(rèn)為將敏感信息放入云中風(fēng)險太大。

03數(shù)據(jù)引力

這是對一些企業(yè)最重要的因素。簡單說，如果你的重要數(shù)據(jù)在云中，你應(yīng)該建立你的AI，并把你的應(yīng)用程序也放在那里。但如果你的重要數(shù)據(jù)放在企業(yè)內(nèi)部，數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆闊┖统杀究赡苁欠敝氐?，特別是考慮到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練數(shù)據(jù)集的巨大規(guī)模。因此，在內(nèi)部建立你的人工智能也是有意義的。

結(jié) 論

在哪里訓(xùn)練和運(yùn)行AI是一個深思熟慮的決定。這里的問題是，通常在你的開發(fā)道路上走得很遠(yuǎn)，才能確定所需基礎(chǔ)設(shè)施的大小（服務(wù)器的數(shù)量、GPU的數(shù)量、存儲的類型等）。

一個常見的選擇是在公有云中開始你的模型實(shí)驗(yàn)和早期開發(fā)，并制定一個帶有預(yù)定義的退出計劃，告訴你是否以及何時應(yīng)該把工作搬回家。這包括了解CSP的機(jī)器學(xué)習(xí)服務(wù)的好處，以及如果你決定把所有東西都搬到自己的硬件上，你將如何取代它們。

省時省力還省心

從選好一個硬件供應(yīng)商開始

AI正在革新我們的未來，而現(xiàn)在才剛剛起步。如同Karl Freund所認(rèn)為的：本地AI基礎(chǔ)設(shè)施可以比公有云更具經(jīng)濟(jì)效益。如果您計劃在AI領(lǐng)域進(jìn)行大量投資，一個好的硬件供應(yīng)商（比如戴爾科技集團(tuán)）不僅可以切合您的需要，其中一些服務(wù)更可以相當(dāng)實(shí)惠。

憑借豐富的IT硬件組合，以及廣泛的合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)，戴爾科技正協(xié)助客戶簡化并積極推動數(shù)據(jù)科學(xué)及AI項目，無論是機(jī)器學(xué)習(xí)項目還是深度學(xué)習(xí)項目，涵蓋的部署范圍包括IoT網(wǎng)關(guān)、工作站、服務(wù)器、存儲、AI就緒解決方案和HPC等。

用于機(jī)器學(xué)習(xí)的硬件
針對機(jī)器學(xué)習(xí)項目，戴爾易安信PowerEdge R750或R740xd是理想的平臺。這些通用的2U服務(wù)器支持加速器和大容量存儲，為后續(xù)的深度學(xué)習(xí)項目提供了未來的保障，其中xd版本還支持額外的存儲容量。AI就緒型解決方案
戴爾科技提供預(yù)配置的AI就緒解決方案，可簡化配置過程，降低成本，并加快部署分布式多節(jié)點(diǎn)機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)集群。這些集成系統(tǒng)對硬件、軟件和服務(wù)進(jìn)行了優(yōu)化，有助于AI工作人員快速投入到生產(chǎn)并產(chǎn)生結(jié)果。用于AI的存儲

存儲性能對于機(jī)器學(xué)習(xí)項目的性能平衡至關(guān)重要，戴爾科技提供廣泛的全閃存和混合存儲產(chǎn)品組合，可以滿足AI的苛刻要求，這包括戴爾易安信PowerScale和ECS的存儲以及采用NFS和Lustre的分布式存儲解決方案。

此外，還有當(dāng)下熱門的戴爾科技最新AI服務(wù)器——PowerEdge XE8545。其搭載的最新AMD米蘭CPU、第三代NVlink - SMX4以及NVIDIA A100 40/80GB GPU，無不顯示出這是成為尖端機(jī)器學(xué)習(xí)模型，復(fù)雜的高性能計算（HPC）和GPU虛擬化的理想選擇。

下面來看這款服務(wù)器的強(qiáng)大之處

1AMD米蘭CPU

XE8545配備了2顆地表最強(qiáng)的7nm Zen3架構(gòu)的AMD第三代EPYC處理器。霄龍?zhí)幚砥饕宦纷邅?，用自己的?shí)力在服務(wù)器處理器市場牢牢的站穩(wěn)了腳，高性價吸引了不少用戶的目光。

2第三代NVLink-SXM4

XE8545 GPU內(nèi)部采用NVIDIA第三代NVLink互聯(lián)。其技術(shù)可提供更高帶寬和更多鏈路，并可提升多GPU系統(tǒng)配置的可擴(kuò)展性，故而可以解決互聯(lián)問題。

單個NVIDIA A100 Tensor核心GPU支持多達(dá)12個第三代NVLink 連接，總帶寬為每秒600 千兆字節(jié)（GB/秒），幾乎是PCIe Gen 4帶寬的10倍。

NVIDIA DGX™ A100等服務(wù)器可利用這項技術(shù)來提高可擴(kuò)展性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)非?？焖俚纳疃葘W(xué)習(xí)訓(xùn)練。NVLink也可用于 PCIe版A100的雙GPU配置。

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我們可以看出第三代NVLink的帶寬幾乎是PCIe Gen4的10倍，用第三代NVLink互聯(lián)的A100在能夠達(dá)到的最大功耗和顯存上也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于PCIe Gen4互聯(lián)的A100，是真正的靈活型性能怪獸。

3NVIDIA A100 40/80GB GPU

XE8545內(nèi)部支持多達(dá)四個A100 GPU，性能極其強(qiáng)大。

A100引入了突破性的功能來優(yōu)化推理工作負(fù)載。它能在從FP32到INT4的整個精度范圍內(nèi)進(jìn)行加速。多實(shí)例GPU (MIG)技術(shù)允許多個網(wǎng)絡(luò)同時基于單個A100運(yùn)行，從而優(yōu)化計算資源的利用率。在A100其他推理性能增益的基礎(chǔ)之上，僅結(jié)構(gòu)化稀疏支持一項就能帶來高達(dá)兩倍的性能提升。

在BERT等先進(jìn)的對話式AI模型上，A100可將推理吞吐量提升到高達(dá)CPU的249倍。

在受到批量大小限制的極復(fù)雜模型（例如用于先進(jìn)自動語音識別用途的RNN-T）上，顯存容量有所增加的A100 80GB能使每個MIG的大小增加一倍（達(dá)到10GB），并提供比A100 40GB高1.2倍的吞吐量。

NVIDIA產(chǎn)品的出色性能在MLPerf推理測試中得到驗(yàn)證。A100再將性能提升了20倍，進(jìn)一步擴(kuò)大了這種性能優(yōu)勢。

A100結(jié)合MIG技術(shù)可以更大限度地提高GPU加速的基礎(chǔ)設(shè)施的利用率。借助MIG，A100 GPU可劃分為多達(dá)7個獨(dú)立實(shí)例，讓多個用戶都能使用GPU加速功能。使用A100 40GB GPU，每個MIG實(shí)例最多可以分配5GB，而隨著A100 80GB增加的GPU內(nèi)存容量，每個實(shí)例將增加一倍達(dá)到10GB。