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AIインフラの比較: Vela vs. Blue Vela

クラウドとオンプレミスのAIインフラの概要。

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AIインフラ: ヴェラAIインフラ: ヴェラvs. ブルーヴェラ査。AIリソースシステムについての徹底的な調
目次

高度な人工知能(AI)の世界では、効率的で強力なインフラがめっちゃ重要だね。このインフラは、複雑なAIモデルを開発して展開するための基盤なんだ。使われてるインフラは主に2つ:クラウドベースのシステムとオンプレミスのセットアップ。どちらもAIモデルのトレーニングに使われるけど、やり方が違うんだ。

AIインフラの重要性

AIに使われるインフラは、モデルのトレーニングの速さや効果に大きな影響を与える。トレーニングはしばしば大規模なデータセットや複雑な計算を伴うため、たくさんのコンピューターパワーが必要だ。適切なインフラがあれば、遅いプロセスが数日かかるのに対し、速くて効率的なものに変わる。

クラウドベースのインフラ:Vela

Velaは、AI専用に設計されたクラウドベースのインフラの例だ。このシステムはクラウド技術を活かして、柔軟性とスケーラビリティを実現してる。ユーザーは自分で物理ハードウェアを維持することなく、さまざまなリソースにアクセスできる。クラウドネイティブな環境のおかげで、AI研究者はすごい効率で作業を進められる。

Velaの特徴

  • スケーラビリティ:Velaはユーザーのニーズに応じて増減できる。特定のタスクにもっとパワーが必要なら、すぐに提供してくれる。
  • 柔軟性:このクラウド設定では、研究者が必要なリソースを選べるから、固定資産に縛られずに実験を最適化できる。
  • マルチテナンシー:複数のユーザーが同じリソースを効果的に共有できるから、みんなが必要なパワーを無駄なく使える。

Velaの仕組み

Velaは、GPUノードと呼ばれる強力なコンピューターを使ってて、これが高速ネットワークでつながってる。この構成は、データ転送を速く、効率的に処理することを可能にする。システム内に組み込まれたさまざまなソフトウェアツールが、タスクを管理したり、パフォーマンスを監視したり、サポートを提供したりする。

オンプレミスインフラ:Blue Vela

Velaと対照的に、Blue Velaは大規模AIトレーニング専用に構築されたオンプレミスのインフラだ。このシステムは、最も要求の厳しいAIモデルを処理するように設計されていて、よりコントロールされた環境を提供する。

Blue Velaの特徴

  • 高パフォーマンス:Blue Velaは高度なハードウェアを使用していて、他のシステムと比べて情報処理が速い。
  • 専用リソース:この設定はAIタスク専用に作られてるから、すべてのコンポーネントがこの分野でのパフォーマンス最適化されてる。
  • エネルギー効率:再生可能エネルギーを使ってるから、カーボンフットプリントを削減しつつ、強力なパフォーマンスを提供できる。

Blue Velaの仕組み

Blue Velaは多くのGPUノードが専門のネットワークでつながってる。このデザインは、GPU間のデータ通信の遅延を最小限に抑えることに重点を置いてる。インフラは広範な監視と管理ツールをサポートしてて、すべてがスムーズに動くようになってる。

VelaとBlue Velaの比較

VelaとBlue VelaはどちらもAIワークロードをサポートするために作られてるけど、ニーズが違う。Velaは柔軟でスケーラブルだから、さまざまなユーザーやタスクに適してる。一方、Blue Velaは専用システムで、集中的なAIタスクのパフォーマンスを最大化することに焦点を当ててる。

Velaの利点

  • 使いやすい:ユーザーは物理的なハードウェアを管理する必要がない。
  • 適応可能:システムはユーザーのニーズに応じて変化できるから、さまざまな要件に対応した研究に最適。

Blue Velaの利点

  • 高いパフォーマンス:集中的なタスク用に作られてるから、Blue Velaは大規模なモデルを効率的に処理できる。
  • より大きなコントロール:ユーザーはリソースを完全に管理できるから、特定のニーズに応じた環境を整えられる。

AIトレーニングにおけるGPUの役割

GPU(グラフィックス処理ユニット)は、AIトレーニングに欠かせない存在だ。大量のデータを同時に処理できるから、モデルのトレーニングには重要なんだ。VelaとBlue Velaの両方が、この強力なコンポーネントを利用して、AIアルゴリズムのトレーニングを加速させてる。

GPUの性能向上の仕組み

GPUの独自のアーキテクチャは、一度に多くの計算を行えるから、特定のタスクにおいては従来のCPUよりもかなり速い。この能力は、AIトレーニングに関わる膨大なデータセットや複雑な操作を扱う際に重要なんだ。

ネットワークの重要性

速くて信頼性のあるネットワークはAIインフラにとって不可欠だ。システムのすべての部分をつなげて、データがGPU、ストレージデバイス、管理ツールの間を迅速に移動できるようにする。ネットワークのパフォーマンスは、AIモデルのトレーニングがどれだけ効果的に行われるかに大きく影響する。

Velaのネットワーク設計

Velaでは、GPUノード間の高速接続をサポートするようにネットワークが設計されてる。これにより、通信の遅延が減少して、システムのすべての部分が効果的に連携できるようになる。

Blue Velaのネットワーク設計

Blue Velaはボトルネックを避ける専門的なネットワーク設計を採用してる。これにより、データ転送がスムーズになり、インフラが広範な計算を妨げることなくサポートできる。

データストレージソリューション

効率的なデータストレージはAIトレーニングに必要不可欠だ。モデルのトレーニングに使うデータは膨大になりがちだから、速くて信頼性のあるストレージソリューションが重要だ。

Velaのストレージ

Velaは必要に応じてスケールできる柔軟なデータストレージシステムを使用してる。これにより、ユーザーは必要なデータに遅れなくアクセスできて、GPUノードの高速処理能力をサポートする。

Blue Velaのストレージ

Blue Velaのストレージシステムは、大規模AIワークロードの厳しい要求に応えるように設計されてる。データがトレーニングのためにすぐに利用できる状態を確保して、高パフォーマンスを維持するのが必須なんだ。

監視と管理ツール

VelaとBlue Velaの両方には、監視と管理ツールが備わってる。これらのツールはシステムがスムーズに動くように手助けして、発生する問題を素早く特定して解決できるようにする。

Velaの監視

Velaの監視ツールは、システム全体のパフォーマンスに関する洞察を提供する。研究者はリソースの使用状況を追跡したり、ボトルネックを特定したり、必要に応じて調整したりできる。

Blue Velaの監視

Blue Velaの監視ツールは、さらに深い洞察を提供するように設計されてる。このインフラは、個々のコンポーネントを詳細に追跡できるから、プロアクティブなメンテナンスとサポートが可能になる。

業務効率

大規模なAIトレーニングタスクを実行する際には効率が重要だ。VelaとBlue Velaは、リソースを最大限に活用して、無駄な時間やエネルギーを減らすことに焦点を当ててる。

Velaの効率へのアプローチ

Velaのクラウドベースの性質は、動的なリソース配分を可能にする。ユーザーは現在のニーズに応じて使用するリソースの数を調整できるから、実験を最適化できる。

Blue Velaの効率へのアプローチ

Blue Velaは専用のハードウェアと最適化されたネットワークを通じて効率を実現してる。これにより、データストレージから計算に至るまで、すべてが高パフォーマンスに合わせて調整されてる。

AIインフラの未来の方向性

AIが進化し続ける中で、それを支えるインフラも進化しなきゃならない。VelaとBlue Velaはこの進化を考慮して設計されてて、将来のアップグレードや改善に対応できる。

近づくイノベーション

技術の進歩は、クラウドとオンプレミスのシステムの両方に新たな機会をもたらすだろう。ハードウェア、ソフトウェア、ネットワーキングのイノベーションは、VelaとBlue Velaの能力をさらに高める。

結論

AIインフラは高度なAIモデルの開発と展開において重要な役割を果たす。VelaやBlue Velaのようなシステムを使えば、研究者は人工知能の分野で可能性を広げるための強力なツールとリソースにアクセスできる。クラウドベースとオンプレミスのソリューションの選択は、最終的にはユーザーの特定のニーズと目標に依存するけど、どちらの領域でも進行中の進歩は、次世代のAI開発を効果的にサポートすることを約束してる。

オリジナルソース

タイトル: The infrastructure powering IBM's Gen AI model development

概要: 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.

著者: 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

最終更新: 2024-07-07 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://arxiv.org/abs/2407.05467

ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2407.05467

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた arxiv に感謝します。

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