Vergleich der KI-Infrastruktur: Vela vs. Blue Vela
Eine Übersicht über Cloud- und On-Premise-AI-Infrastrukturen.
― 7 min Lesedauer
Inhaltsverzeichnis
- Die Bedeutung der KI-Infrastruktur
- Cloudbasierte Infrastruktur: Vela
- Merkmale von Vela
- Wie Vela funktioniert
- Lokale Infrastruktur: Blue Vela
- Merkmale von Blue Vela
- Wie Blue Vela funktioniert
- Vergleich zwischen Vela und Blue Vela
- Vorteile von Vela
- Vorteile von Blue Vela
- Die Rolle von GPUs beim KI-Training
- Wie GPUs die Leistung verbessern
- Die Bedeutung von Netzwerken
- Netzwerkdesign in Vela
- Netzwerkdesign in Blue Vela
- Datenspeicherlösungen
- Speicher in Vela
- Speicher in Blue Vela
- Überwachungs- und Management-Tools
- Überwachung in Vela
- Überwachung in Blue Vela
- Betriebseffizienz
- Velas Ansatz zur Effizienz
- Blues Velas Ansatz zur Effizienz
- Zukünftige Richtungen für KI-Infrastruktur
- Innovationen am Horizont
- Fazit
- Originalquelle
In der Welt der fortschrittlichen künstlichen Intelligenz (KI) ist eine effiziente und leistungsstarke Infrastruktur entscheidend. Diese Infrastruktur ist das Rückgrat für die Entwicklung und Bereitstellung komplexer KI-Modelle. Es gibt zwei Hauptarten von Infrastrukturen: cloudbasierte Systeme und lokale Setups. Beide dienen dem Training von KI-Modellen, aber auf unterschiedliche Weise.
Die Bedeutung der KI-Infrastruktur
Die Infrastruktur, die für KI genutzt wird, spielt eine grosse Rolle dabei, wie schnell und effektiv Modelle trainiert werden können. Dieses Training beinhaltet oft grosse Datensätze und komplexe Berechnungen, die eine Menge Rechenleistung erfordern. Die richtige Infrastruktur kann den Unterschied zwischen einem langsamen Prozess, der Tage dauert, und einem schnellen und effizienten ausmachen.
Cloudbasierte Infrastruktur: Vela
Vela ist ein Beispiel für eine cloudbasierte Infrastruktur, die speziell für KI entwickelt wurde. Dieses System nutzt Cloud-Technologie, die Flexibilität und Skalierbarkeit ermöglicht. Nutzer können auf eine Vielzahl von Ressourcen zugreifen, ohne sich um die Wartung physischer Hardware kümmern zu müssen. Diese cloud-native Umgebung erlaubt es KI-Forschern, ihre Workloads sehr effizient auszuführen.
Merkmale von Vela
- Skalierbarkeit: Vela kann je nach Bedarf der Nutzer wachsen oder schrumpfen. Wenn mehr Leistung für eine bestimmte Aufgabe benötigt wird, kann Vela schnell bereitstellen.
- Flexibilität: Dieses Cloud-Setup ermöglicht es Forschern, die Ressourcen auszuwählen, die sie brauchen, und ihre Experimente zu optimieren, ohne an feste Ressourcen gebunden zu sein.
- Multi-Tenancy: Mehrere Nutzer können die gleichen Ressourcen effektiv teilen, sodass jeder die benötigte Leistung erhält, ohne dass Verschwendung entsteht.
Wie Vela funktioniert
Vela verwendet leistungsstarke Computer, bekannt als GPU-Knoten, die über ein schnelles Netzwerk verbunden sind. Dieses Setup ermöglicht schnelle Datenübertragungen und effiziente Verarbeitung. Verschiedene Software-Tools, die im System eingebaut sind, helfen dabei, Aufgaben zu verwalten, die Leistung zu überwachen und Unterstützung zu bieten.
Lokale Infrastruktur: Blue Vela
Im Gegensatz zu Vela ist Blue Vela eine lokale Infrastruktur, die speziell für das grossangelegte KI-Training entwickelt wurde. Dieses System ist darauf ausgelegt, die anspruchsvollsten KI-Modelle zu verarbeiten und bietet eine kontrolliertere Umgebung.
Merkmale von Blue Vela
- Hohe Leistung: Blue Vela ist mit fortschrittlicher Hardware ausgestattet, die es ermöglicht, Informationen schneller zu verarbeiten als andere Systeme.
- Dedizierte Ressourcen: Dieses Setup ist speziell für KI-Aufgaben optimiert, was bedeutet, dass alle Komponenten für die Leistung in diesem Bereich optimiert sind.
- Energieeffizienz: Die Infrastruktur nutzt erneuerbare Energiequellen, was hilft, den CO2-Fussabdruck zu reduzieren und gleichzeitig leistungsstarke Leistungen zu liefern.
Wie Blue Vela funktioniert
Blue Vela besteht aus zahlreichen GPU-Knoten, die über ein spezielles Netzwerk verbunden sind. Das Design zielt darauf ab, Verzögerungen bei der Datenkommunikation zwischen den GPUs zu minimieren. Die Infrastruktur unterstützt umfangreiche Überwachungs- und Management-Tools, um sicherzustellen, dass alles reibungslos läuft.
Vergleich zwischen Vela und Blue Vela
Obwohl sowohl Vela als auch Blue Vela so konzipiert sind, dass sie KI-Workloads unterstützen, richten sie sich an unterschiedliche Bedürfnisse. Vela ist flexibel und skalierbar und eignet sich für verschiedene Nutzer und Aufgaben. Blue Vela hingegen ist ein dediziertes System, das sich darauf konzentriert, die Leistung für intensive KI-Aufgaben zu maximieren.
Vorteile von Vela
- Einfach zu bedienen: Nutzer müssen die physische Hardware nicht verwalten.
- Anpassungsfähig: Das System kann sich je nach den Bedürfnissen des Nutzers ändern, was es ideal für Forschungen mit unterschiedlichen Anforderungen macht.
Vorteile von Blue Vela
- Höhere Leistung: Blue Vela ist für intensive Aufgaben gebaut und kann grosse Modelle effizient verarbeiten.
- Grössere Kontrolle: Nutzer haben vollständige Kontrolle über ihre Ressourcen, was massgeschneiderte Umgebungen für spezifische Bedürfnisse ermöglicht.
Die Rolle von GPUs beim KI-Training
GPUs, oder Grafikkarten, sind für das KI-Training unerlässlich. Sie können grosse Datenmengen gleichzeitig verarbeiten, was für das Training von Modellen entscheidend ist. Sowohl Vela als auch Blue Vela nutzen diese leistungsstarken Komponenten, um das Training von KI-Algorithmen zu beschleunigen.
Wie GPUs die Leistung verbessern
Die einzigartige Architektur von GPUs ermöglicht es ihnen, viele Berechnungen gleichzeitig durchzuführen, wodurch sie für bestimmte Aufgaben viel schneller sind als traditionelle CPUs. Diese Fähigkeit ist entscheidend, wenn es darum geht, mit den riesigen Datensätzen und komplexen Operationen, die beim KI-Training anfallen, umzugehen.
Die Bedeutung von Netzwerken
Ein schnelles und zuverlässiges Netzwerk ist für die KI-Infrastruktur von entscheidender Bedeutung. Es verbindet alle Teile des Systems und ermöglicht es, dass Daten schnell zwischen GPUs, Speichereinheiten und Management-Tools übertragen werden. Die Leistung des Netzwerks kann erheblichen Einfluss darauf haben, wie effektiv KI-Modelle trainiert werden können.
Netzwerkdesign in Vela
In Vela ist das Netzwerk so aufgebaut, dass es Hochgeschwindigkeitsverbindungen zwischen den GPU-Knoten unterstützt. Dadurch werden Kommunikationsverzögerungen verringert und sichergestellt, dass alle Teile des Systems effektiv zusammenarbeiten können.
Netzwerkdesign in Blue Vela
Blue Vela verwendet ein spezialisiertes Netzwerkdesign, das Engpässe vermeidet. Das ermöglicht einen reibungslosen Datentransfer und ermöglicht der Infrastruktur, umfangreiche Berechnungen ohne Unterbrechungen zu unterstützen.
Datenspeicherlösungen
Effiziente Datenspeicherung ist für das KI-Training notwendig. Die Daten, die zum Training von Modellen verwendet werden, können riesig sein, sodass eine schnelle und zuverlässige Speicherlösung entscheidend ist.
Speicher in Vela
Vela verwendet ein flexibles Datenspeichersystem, das es ermöglicht, bei Bedarf zu skalieren. Das bedeutet, dass Nutzer ohne Verzögerung auf die benötigten Daten zugreifen können, um die schnellen Verarbeitungsfähigkeiten der GPU-Knoten zu unterstützen.
Speicher in Blue Vela
Das Speichersystem von Blue Vela ist darauf ausgelegt, die intensiven Anforderungen grossangelegter KI-Workloads zu bewältigen. Es stellt sicher, dass die Daten für das Training schnell verfügbar sind, was entscheidend ist, um eine hohe Leistung aufrechtzuerhalten.
Überwachungs- und Management-Tools
Sowohl Vela als auch Blue Vela sind mit Überwachungs- und Management-Tools ausgestattet. Diese Tools helfen dabei, sicherzustellen, dass die Systeme reibungslos laufen, und ermöglichen eine schnelle Identifizierung und Lösung von auftretenden Problemen.
Überwachung in Vela
Die Überwachungs-Tools in Vela bieten Einblicke in die Leistung des gesamten Systems. Forscher können die Ressourcennutzung verfolgen, Engpässe identifizieren und nach Bedarf Anpassungen vornehmen.
Überwachung in Blue Vela
Die Überwachungstools von Blue Vela sind darauf ausgelegt, noch tiefere Einblicke zu bieten. Die Infrastruktur ermöglicht eine detaillierte Verfolgung einzelner Komponenten, was proaktive Wartung und Unterstützung ermöglicht.
Betriebseffizienz
Effizienz ist der Schlüssel, wenn es darum geht, grosse KI-Trainingsaufgaben durchzuführen. Sowohl Vela als auch Blue Vela konzentrieren sich darauf, das Beste aus ihren Ressourcen zu machen, um verschwendete Zeit und Energie zu reduzieren.
Velas Ansatz zur Effizienz
Die cloudbasierte Natur von Vela ermöglicht eine dynamische Ressourcenzuteilung. Nutzer können die Anzahl der Ressourcen anpassen, die sie je nach ihrem aktuellen Bedarf nutzen, und ihre Experimente optimieren.
Blues Velas Ansatz zur Effizienz
Blue Vela erreicht Effizienz durch dedizierte Hardware und optimierte Netzwerke. Das sorgt dafür, dass alles von der Datenspeicherung bis zu Berechnungen auf hohe Leistung ausgelegt ist.
Zukünftige Richtungen für KI-Infrastruktur
Während sich KI weiter entwickelt, muss sich auch die Infrastruktur, die sie unterstützt, weiterentwickeln. Sowohl Vela als auch Blue Vela sind so konzipiert, dass sie diese Evolution im Auge behalten, um zukünftige Upgrades und Verbesserungen zu ermöglichen.
Innovationen am Horizont
Fortschritte in der Technologie werden neue Möglichkeiten sowohl für cloud- als auch lokale Systeme bringen. Innovationen in Hardware, Software und Netzwerken werden die Fähigkeiten von Vela und Blue Vela weiter verbessern.
Fazit
Die KI-Infrastruktur spielt eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung und Bereitstellung fortschrittlicher KI-Modelle. Mit Systemen wie Vela und Blue Vela haben Forscher Zugang zu leistungsstarken Werkzeugen und Ressourcen, um die Grenzen dessen, was im Bereich der künstlichen Intelligenz möglich ist, weiter zu verschieben. Die Wahl zwischen cloudbasierten und lokalen Lösungen hängt letztlich von den spezifischen Bedürfnissen und Zielen der Nutzer ab, aber die laufenden Fortschritte in beiden Bereichen versprechen, die nächste Generation von KI-Entwicklungen effektiv zu unterstützen.
Titel: The infrastructure powering IBM's Gen AI model development
Zusammenfassung: AI Infrastructure plays a key role in the speed and cost-competitiveness of developing and deploying advanced AI models. The current demand for powerful AI infrastructure for model training is driven by the emergence of generative AI and foundational models, where on occasion thousands of GPUs must cooperate on a single training job for the model to be trained in a reasonable time. Delivering efficient and high-performing AI training requires an end-to-end solution that combines hardware, software and holistic telemetry to cater for multiple types of AI workloads. In this report, we describe IBM's hybrid cloud infrastructure that powers our generative AI model development. This infrastructure includes (1) Vela: an AI-optimized supercomputing capability directly integrated into the IBM Cloud, delivering scalable, dynamic, multi-tenant and geographically distributed infrastructure for large-scale model training and other AI workflow steps and (2) Blue Vela: a large-scale, purpose-built, on-premises hosting environment that is optimized to support our largest and most ambitious AI model training tasks. Vela provides IBM with the dual benefit of high performance for internal use along with the flexibility to adapt to an evolving commercial landscape. Blue Vela provides us with the benefits of rapid development of our largest and most ambitious models, as well as future-proofing against the evolving model landscape in the industry. Taken together, they provide IBM with the ability to rapidly innovate in the development of both AI models and commercial offerings.
Autoren: Talia Gershon, Seetharami Seelam, Brian Belgodere, Milton Bonilla, Lan Hoang, Danny Barnett, I-Hsin Chung, Apoorve Mohan, Ming-Hung Chen, Lixiang Luo, Robert Walkup, Constantinos Evangelinos, Shweta Salaria, Marc Dombrowa, Yoonho Park, Apo Kayi, Liran Schour, Alim Alim, Ali Sydney, Pavlos Maniotis, Laurent Schares, Bernard Metzler, Bengi Karacali-Akyamac, Sophia Wen, Tatsuhiro Chiba, Sunyanan Choochotkaew, Takeshi Yoshimura, Claudia Misale, Tonia Elengikal, Kevin O Connor, Zhuoran Liu, Richard Molina, Lars Schneidenbach, James Caden, Christopher Laibinis, Carlos Fonseca, Vasily Tarasov, Swaminathan Sundararaman, Frank Schmuck, Scott Guthridge, Jeremy Cohn, Marc Eshel, Paul Muench, Runyu Liu, William Pointer, Drew Wyskida, Bob Krull, Ray Rose, Brent Wolfe, William Cornejo, John Walter, Colm Malone, Clifford Perucci, Frank Franco, Nigel Hinds, Bob Calio, Pavel Druyan, Robert Kilduff, John Kienle, Connor McStay, Andrew Figueroa, Matthew Connolly, Edie Fost, Gina Roma, Jake Fonseca, Ido Levy, Michele Payne, Ryan Schenkel, Amir Malki, Lion Schneider, Aniruddha Narkhede, Shekeba Moshref, Alexandra Kisin, Olga Dodin, Bill Rippon, Henry Wrieth, John Ganci, Johnny Colino, Donna Habeger-Rose, Rakesh Pandey, Aditya Gidh, Aditya Gaur, Dennis Patterson, Samsuddin Salmani, Rambilas Varma, Rumana Rumana, Shubham Sharma, Mayank Mishra, Rameswar Panda, Aditya Prasad, Matt Stallone, Gaoyuan Zhang, Yikang Shen, David Cox, Ruchir Puri, Dakshi Agrawal, Drew Thorstensen, Joel Belog, Brent Tang, Saurabh Kumar Gupta, Amitabha Biswas, Anup Maheshwari, Eran Gampel, Jason Van Patten, Matthew Runion, Sai Kaki, Yigal Bogin, Brian Reitz, Steve Pritko, Shahan Najam, Surya Nambala, Radhika Chirra, Rick Welp, Frank DiMitri, Felipe Telles, Amilcar Arvelo, King Chu, Ed Seminaro, Andrew Schram, Felix Eickhoff, William Hanson, Eric Mckeever, Dinakaran Joseph, Piyush Chaudhary, Piyush Shivam, Puneet Chaudhary, Wesley Jones, Robert Guthrie, Chris Bostic, Rezaul Islam, Steve Duersch, Wayne Sawdon, John Lewars, Matthew Klos, Michael Spriggs, Bill McMillan, George Gao, Ashish Kamra, Gaurav Singh, Marc Curry, Tushar Katarki, Joe Talerico, Zenghui Shi, Sai Sindhur Malleni, Erwan Gallen
Letzte Aktualisierung: 2024-07-07 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2407.05467
Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2407.05467
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.
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