Системный дизайн ML-сервисов

GPU Inference

GPU-инференс

новинкаНовое или быстро растущее направление

Направления: Инженерия ИИ · Инференс моделей

Как выжать из пропускную способность и не переплачивать.

Ключевые тезисы

  • Декодирование в упирается в пропускную способность памяти, а не в вычисления.
  • int8/int4 и компиляция (TensorRT, ONNX Runtime) дают кратное ускорение.
  • Мультиарендность: несколько моделей на одной карте через MPS или MIG — сложнее, но дешевле.

Подробный разбор

2 подтемы — объяснения, формулы, примеры и интерактивные графики.

У генерации в интенсивность низкая: на каждый токен читаются все веса модели, а вычислений мало. Поэтому декодирование упирается в пропускную способность памяти, и увеличение вычислительной мощности не помогает — помогают и .

ПриёмУскорениеРиск
int8-квантизация1.5–2×небольшая потеря качества
int4 ()2–3×заметнее на сложных задачах
Компиляция (/ORT)1.3–2×поддержка не всех операций
3–10×рост
2–10×нужна отдельная тренировка
На практике

После любой оптимизации обязательно перепроверьте качество на тестовом наборе: «незаметная» потеря от иногда бьёт именно по редким и важным классам.

Тема также относится к главам:Вычислительная инфраструктураЖелезо

Видеолекции

Тайм-кода именно на эту тему в записях нет. Но глава «Системный дизайн ML-сервисов» разобрана в курсах целиком — с той оговоркой, что место в записи придётся искать самому.

Связанные темы

Эффективность моделей · Инференс и эксплуатация · Сжатие моделей

Cost Model97%

Экономика сервиса · Системный дизайн ML-сервисов

Стоимость одного предсказания и точка, где модель перестаёт окупаться.

Distillation96%

Дистилляция · Генеративный ИИ

Обучение маленькой модели воспроизводить поведение большой: кратное снижение стоимости при небольшой потере качества.

LoRA96%

LoRA · Генеративный ИИ

Обучение низкоранговых добавок к весам вместо полного дообучения модели.

Requirements and SLA85%

Требования и SLA · Системный дизайн ML-сервисов

Числа, которые нужно зафиксировать до архитектуры: задержка, пропускная способность, доступность, стоимость запроса.

Serving Architecture85%

Архитектура инференса · Системный дизайн ML-сервисов

Модель внутри приложения, отдельный сервис или платформа инференса — три уровня связанности.

Caching85%

Кеширование · Системный дизайн ML-сервисов

Не считать то, что уже посчитано: кеш предсказаний, признаков и эмбеддингов.

Batching and Queues85%

Батчинг и очереди · Системный дизайн ML-сервисов

Собирать запросы в пачки, чтобы загрузить GPU, и сглаживать всплески нагрузки очередью.

Scaling85%

Масштабирование · Системный дизайн ML-сервисов

Горизонтальное и вертикальное масштабирование инференса и правильные метрики автоскейлинга.

Reliability85%

Отказоустойчивость · Системный дизайн ML-сервисов

Что происходит, когда модель недоступна, отвечает медленно или выдаёт мусор.

Observability85%

Наблюдаемость · Системный дизайн ML-сервисов

Логи, метрики и трассировки, по которым можно восстановить, что произошло с конкретным запросом.

LLM Serving85%

Обслуживание LLM · Системный дизайн ML-сервисов

Отдельная инженерная дисциплина: KV-кеш, непрерывный батчинг, потоковая отдача и контроль стоимости.

Model Deployment85%

Деплой моделей · MLOps

Доставка модели пользователю: онлайн-сервис, батч-скоринг или встраивание в приложение.

Monitoring85%

Мониторинг · MLOps

Наблюдение за инфраструктурой, данными и качеством предсказаний после релиза.

Docker85%

Docker · MLOps

Контейнеризация фиксирует окружение целиком: код, зависимости, системные библиотеки.

Kubernetes85%

Kubernetes · MLOps

Оркестрация контейнеров: масштабирование, самовосстановление, обновления без простоя.

Transfer Learning80%

Перенос обучения · Глубокое обучение

Использование модели, обученной на большой выборке, для задачи с малым числом примеров. Главный практический приём современного глубокого обучения.

Mixture of Experts80%

Смесь экспертов · Глубокое обучение

Архитектура, в которой на каждый токен активируется лишь часть параметров: большая ёмкость при умеренной стоимости вычислений.

Pruning80%

Прунинг · Глубокое обучение

Удаление наименее значимых весов, каналов или голов внимания из уже обученной сети ради скорости инференса.

PEFT and Adapters80%

Экономное дообучение · Генеративный ИИ

Базовая модель заморожена, обучается лишь небольшой набор дополнительных параметров — адаптеры, LoRA, префиксы.

Mixed Precision80%

Смешанная точность · Оптимизация обучения

Обучение в fp16 или bf16 при накоплении в fp32: двукратная экономия памяти и заметное ускорение.

Тема в работе целиком

Разбор архитектуры, где эта тема — один из кирпичей: требования, развилки, цифры и режимы отказа.

Следующий шагТема в работе: Тяжёлый трансформер в продСквозной разбор архитектуры, где эта тема — один из кирпичей: требования, бюджет, развилки и режимы отказа.Перейти →

Глава «Системный дизайн ML-сервисов» последний раз правилась . Нашли ошибку — напишите.