发布 | 中国信通院发布《高质量大模型基础设施研究报告(2024年)》(附下载)
2025-1-16 09:31:0 Author: mp.weixin.qq.com(查看原文) 阅读量:0 收藏

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随着大模型技术的飞速发展,模型参数量急剧增长,模型能力持续增强,智能应用百花齐放。基础设施的可用性决定了大模型研发及服务的效率,大模型服务的可用性又决定了智能应用的服务质量。在此背景下,高质量大模型基础设施成为推动大模型应用落地的关键要素。为充分发挥大模型基础设施的赋能作用,更好支撑大模型发展,推动大模型应用落地,特编制此研究报告。

2025年1月8日,中国信息通信研究院(简称“中国信通院”)人工智能研究所发布《高质量大模型基础设施研究报告(2024年)》。

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报告聚焦大模型基础设施的五大核心能力领域:计算、存储、网络、开发工具链和运维管理,系统梳理了大模型发展对基础设施提出的新需求,剖析了基础设施发展的关键技术,并提出体系化评价指标。同时,报告通过分析业界典型实践案例,为企业建设高质量大模型基础设施提供了参考。

报告核心观点

1. 计算资源分配粗放,高效异构算力融合调度成为新需求。一是异构资源统一纳管。算力资源利旧带来不同架构AI芯片纳管需求,大模型在科学、工业仿真等领域应用加深带来CPU和AI芯片纳管需求。华为、移动、电信等厂商积极推动异构智算管理平台研发,通过统一编程接口、智能调度等技术,实现对多类异构算力资源协同管理,提高算力利用率。二是智能化调度实现算力经济最大化。通过自动化监控、预测、自适应调度等技术优化资源利用,采用“AI+历史数据+实时数据”分析,实现算力需求精准预测,动态调度。
2. 海量数据处理低效,高性能大模型存储技术成为新关键。一是长记忆存储助力推理降本增效。通过高性能存储的大范围全局共享和持久化KV Cache能力,可实现高性价比推理加速,经企业实践验证,推理吞吐提速可超50%,推理成本显著下降。二是加速卡直通存储实现数据直达。通过加速卡和存储设备的数据一跳直达,可以消除CPU处理瓶颈,极大提升数据从存储到加速卡的数据传输效率,经企业实践验证,可实现TB/s级带宽和亿级IOPS,每个机架单元的存储性能可达50GB/s以上,大幅提升集群可用度。三是数据编织技术提高全流程效率。通过数据编织技术,实现全局数据可视可管,跨域统一视图。
3. 并行计算规模攀升,高通量大规模网络技术成为新方案。一是负载均衡技术助力解决“算等网”问题。经企业实践验证,逐流方案通过定制化的xCCL配合网络路径优化,在保证网络高可靠性的同时,网络链路利用率可达90%以上。逐包方案通过自适应路由等技术,可实现整网吞吐达到90%以上。二是参数面、存储面/样本面、业务面、带外管理面网络互联有效提升大模型训练效率。在训前、训中、训后,多网络面互联解决训练过程涉及的数据、模型、模型参数、检查点等的写入和导出问题。
4. 模型参数急剧增长,高效能大模型开发技术成为新解法。一是训练加速技术涌现支撑大模型高效构建。计算资源优化方法通过混合精度计算等方式,减少计算和存储需求,有效提升模型效率。计算优化策略通过算子融合、梯度积累技术等实现模型执行效率提升。二是推理技术提升模型推理效率。模型压缩通过低比特量化、稀疏化等方式实现模型训中、训后的低损与高效压缩。推理引擎技术进一步提升推理性能和兼容性。
5. 基础设施故障率高,高容错大模型运维技术成为新手段。一是训前健康检查保障作业零隐患运行。通过全栈隐患排查,降低作业启动失败频率,避免计算资源损失。二是训中故障可预测、可恢复。通过智能监控告警技术,进行端侧监控、拥塞分析等辅助故障定位,基于既有运维知识库,实现异常预测、RCA根因定位,有效提升集群稳定运行时长。

报告目录

一、大模型基础设施概述
(一)大模型基础设施概念与特性
(二)大模型基础设施现状
二、大模型基础设施挑战
(一)计算资源分配粗放,利用率低成为新难题
(二)海量数据处理低效,数据存储成为新瓶颈
(三)并行计算规模攀升,网络通信成为新阻碍
(四)模型参数急剧增长,开发效率成为新约束
(五)基础设施故障率高,运维能力成为新挑战
三、大模型基础设施关键技术
(一)高效算力管理调度技术
(二)高性能大模型存储技术
(三)高通量大规模网络技术
(四)高效能大模型开发技术
(五)高容错大模型运维技术
四、高质量大模型基础设施评价指标
(一)指标体系
(二)能力指标
五、高质量大模型基础设施典型实践
(一)案例一:Meta大模型基础设施实践
(二)案例二:蚂蚁集团大模型基础设施实践
(三)案例三:某科技公司大模型基础设施实践

六、总结与展望

(来源:中国信通院)

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文章来源: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA5MzE5MDAzOA==&mid=2664234775&idx=6&sn=673d2d303997d8b3ec28dab3c35e6269&chksm=8b59fdeebc2e74f8448eb96681ff2ef19be35ba4ea0cdb7022870c364d6bf20aa162fd349456&scene=58&subscene=0#rd
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