極客網(wǎng)·人工智能2月13日 ChatGPT紅遍網(wǎng)絡(luò)，其背后的AI模型訓(xùn)練也廣受關(guān)注。IBM研究部門日前宣布，其開發(fā)的云原生超級計算機Vela可以快速部署并用于訓(xùn)練基礎(chǔ)AI模型。自2022年5月以來，該公司數(shù)十名研究人員一直在使用這款超級計算機訓(xùn)練具有數(shù)百億參數(shù)的AI模型。
基礎(chǔ)模型是基于大量未標(biāo)記數(shù)據(jù)訓(xùn)練的AI模型，它們的通用性意味著只需微調(diào)就可以用于一系列不同的任務(wù)。它們的規(guī)模非常龐大，需要大量且成本高昂的計算能力。因此正如專家表示，計算能力將成為開發(fā)下一代大規(guī)?；A(chǔ)模型的最大瓶頸，訓(xùn)練它們需要花費大量算力和時間。
訓(xùn)練可以運行數(shù)百億個或數(shù)千億個參數(shù)的模型，需要采用高性能的計算硬件，包括網(wǎng)絡(luò)、并行文件系統(tǒng)和裸機節(jié)點等。這些硬件很難部署，運行成本也很高。微軟于2020年5月為OpenAI建造了AI超級計算機，并托管在Azure云平臺中。但I(xiàn)BM表示，它們是由硬件驅(qū)動的，這增加了成本，并限制了靈活性。
云端AI超級計算機
因此，IBM創(chuàng)建了名為Vela的“專門專注于大規(guī)模AI”的系統(tǒng)。
Vela可以根據(jù)需要部署到IBM的任何一個云數(shù)據(jù)中心中，它本身就是一個“虛擬云”。與構(gòu)建物理的超級計算機相比，雖然這種方法在計算能力方面有所下降，但創(chuàng)造了一個更靈活的解決方案。云計算解決方案通過API接口為工程師提供資源，更方便地訪問廣泛的IBM云生態(tài)系統(tǒng)以進行更深入的集成，并能夠根據(jù)需要擴展性能。
IBM工程師解釋說，Vela能夠訪問IBM云對象存儲上的數(shù)據(jù)集，而不是構(gòu)建自定義存儲后端。以往這些基礎(chǔ)設(shè)施必須單獨構(gòu)建到超級計算機中。
任何AI超級計算機的關(guān)鍵組成部分都是大量的GPU以及連接它們的節(jié)點。Vela其實是將每個節(jié)點配置為虛擬機（而不是裸機），這是最常見的方法，也被廣泛認(rèn)為是AI訓(xùn)練最理想的方法。
Vela是如何構(gòu)建的？
云端虛擬計算機的弊病之一是性能不能保證。為了解決性能下降問題，并在虛擬機內(nèi)部提供裸機性能，IBM工程師找到了一種釋放全部節(jié)點性能（包括GPU、CPU、網(wǎng)絡(luò)和存儲），并將負(fù)載損耗降低到5%以下的方法。
這涉及到為虛擬化配置裸機主機，支持虛擬機擴展、大型頁面和單根IO虛擬化，以及真實地表示虛擬機內(nèi)的所有設(shè)備和連接；還包括網(wǎng)卡與CPU和GPU匹配，以及它們彼此之間如何橋接起來。完成這些工作后，他們發(fā)現(xiàn)虛擬機節(jié)點的性能“接近裸機”。
此外，他們還致力于設(shè)計具有大型GPU內(nèi)存和大量本地存儲的AI節(jié)點，用于緩存AI訓(xùn)練數(shù)據(jù)、模型和成品。在使用PyTorch的測試中，他們發(fā)現(xiàn)通過優(yōu)化工作負(fù)載通信模式，與超級計算中使用的類似Infiniband的更快的網(wǎng)絡(luò)相比，他們還能夠彌補以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)相對較慢的瓶頸。
配置方面，每個Vela都采用了8個80GB A100 GPU、兩個第二代Intel Xeon可擴展處理器、1.5TB內(nèi)存和四個3.2TB NVMe硬盤驅(qū)動器，并能夠以任何規(guī)模部署到IBM在全球的任何一個云數(shù)據(jù)中心。
IBM的工程師表示：“擁有合適的工具和基礎(chǔ)設(shè)施是提高研發(fā)效率的關(guān)鍵因素。許多團隊選擇遵循為AI構(gòu)建傳統(tǒng)超級計算機的可靠路徑……我們一直在研究一種更好的解決方案，以提供高性能計算和高端用戶生產(chǎn)力的雙重好處?！?nbsp;
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