过去两年,GPU是云上最紧俏也最昂贵的资源。但一个常被忽略的事实是:除大规模训练任务外,大量推理、微调、渲染与科学计算场景的显卡利用率长期徘徊在15%至30%。当整卡包月仍是主流售卖方式,闲置的算力就等于持续流失的成本。于是,围绕“把一张卡切开、错开、调度起来”的工程实践,正在把云上GPU从独占独享推向分时池化。
整卡独占为什么难以为继
一是价格。单卡月租动辄上万元,中小团队很难为峰值几分钟的流量长期付费。二是供给。高端卡交付周期长,云上可用区经常处于售罄状态,而售罄的卡里往往还留有大量碎片算力。三是形态错配:训练任务需要长时间独占与高速互联,推理任务却是短请求、低并发、可中断,用同一种售卖方式承载两类负载,天然浪费。
三条技术路径
- 硬件切分。以MIG为代表的方案把单卡划分为多个相互隔离的实例,显存、计算单元、带宽各自独立,适合小模型推理与开发测试,隔离性最好,但切分粒度固定、不能跨卡聚合。
- 时间片共享。通过驱动层时间切片或虚拟化,让多个任务轮流使用同一张卡,灵活度高,代价是上下文切换开销与延迟抖动,显存不足时还会互相挤占。
- 池化调度。在集群层把GPU视为可分配资源,借助设备插件、拓扑感知调度、队列与配额、抢占与回收,把碎片拼成可用的算力池。这是最接近“云”的做法,也最考验平台工程能力。
落地时的三个现实约束
第一,隔离不等于安全。显存残留、侧信道等问题意味着多租户共享更适合内部团队或可信租户,对外服务仍需按整卡或按MIG硬隔离。第二,性能抖动必须被量化。共享会抬高尾延迟,推理服务需要重新压测并做SLO分级,把对延迟敏感的在线服务与可中断的离线任务分池运行。第三,计费与治理要跟上。从整卡月租转向按卡时、按秒计费后,标签、配额、预算告警成为必需品,否则省下来的钱很快会被失控的试用任务吃掉。
从卖资源到卖服务
值得注意的是,池化的终点并不是更细的计费单位,而是把算力变成可运营的服务:冷启动更快的模型加载、按请求或按token计费的推理端点、训练与推理错峰复用的统一资源池。对使用者而言,这意味着不必再关心卡在哪台机器上,只需关心吞吐、延迟与成本上限;对平台方而言,单卡利用率从三成提升到六成,等价于凭空多出一倍的稀缺供给。在算力依旧紧张的当下,这或许是云计算最实在的一次效率改进。