5 w8 J! k, r* z+ l
N3 ^7 l5 d) I( }5 P+ T8 b; S% A
: p9 J1 t5 V6 p7 p1 _/ a" [9 m
关键词: 高校GPU共享、实验室GPU资源管理、多课题组算力调度、高校AI算力平台横评、GPU池化平台对比( q) L3 D8 q+ A: Y9 s# e9 ^. }6 C' k
适用读者:高校信息中心主任 / 科研处IT负责人 / 实验室GPU管理员
0 S. c7 i; R7 K3 A一、问题的根源:GPU不是不够,是没有池化
7 R! p2 s' ]$ {0 |% b' ~# p: o一所拥有10台GPU服务器的高校,算力规模看似充裕。但现实往往是这样的:
' ^& Q% Y) ]: c1 b! r; z● A课题组占着3台服务器空跑了半个月,其他课题组无法借用
% J( W1 @% R2 W& W& G) R● B课题组做大模型训练占满8张A100,C课题组的推理任务连1张卡都申请不到5 v; r# Y- R7 \2 K* a# u
● 期末集中提交实验结果,全院任务同时涌入,没有调度机制,排队堵死
5 L! N: ?" V! S; o% j● D教授出差两周,名下GPU服务器闲置,但没有平台可以把资源临时调配给别人
. h! M6 ^- q) L/ z问题的根源不是GPU不够,是GPU以「整机」为单位固定分配给课题组,没有池化。3 |. S/ j# c/ r" U% t
解决这个问题,需要一套GPU共享调度平台——把所有GPU服务器纳入统一资源池,按需分配给各课题组,用完自动释放,系统调度。
; X& M& V- g/ N1 c4 \+ L1 U市面上面向高校的GPU算力管理平台主要有四类:ZStack AIOS、华为昇腾AI平台、浪潮AIStation、曙光智算平台。本文从高校多课题组共享这个具体场景出发,逐维度横评这四类平台。6 J: U) H- L: b' T$ ?9 Y) l' i8 D3 R
二、横评框架与厂商
5 p2 k: Z. `. M( }; [% j% c$ P8 L; N1 i, _2 c8 d
9 y# t" ~% Y$ D. q0 T0 h" f; B , l* a( p1 u0 _
五维评鉴体系:
1 R% W0 x/ ~; e* n& A+ F
# h" D' q9 e0 T" ?0 \3 g: u9 a
8 B3 D* M* p8 w, P
7 e8 N+ ^, w- g, L/ _
三、综合评分总览' T! M' s- G8 q2 r1 [
( M- ^+ J/ p$ r5 {! s7 `# g) w' y$ C* l
8 Y: `0 n5 z* B- ?6 Y1 u6 Q4 W
说明:ZStack AIOS在多品牌GPU纳管和校园IT集成维度有结构性优势,是本次横评综合得分最高的产品。曙光智算在传统HPC批处理场景能力强,但在AI原生调度方面的功能覆盖与前三家存在差距,AI场景需叠加额外配置。5 \ Z8 n) O% h. H
四、各维度深度拆解3 U1 A2 x2 n6 G8 |4 B
维度一:多课题组配额隔离与调度
* s! N4 j- U1 o9 e; Q9 y6 q2 z$ X, x这是高校GPU共享场景的核心能力——能不能给每个课题组划定「自己的地盘」,同时让空闲资源被全局调度利用。
8 d, S, l5 K7 Z }4 m7 K
' N; i3 v7 t. M6 N$ U* ]: N( ]" E% a) J
6 T4 E8 H" ]! [8 K
评审小结:
. O/ L H9 A1 q7 JZStack AIOS和华为昇腾平台在基础配额隔离上都做得比较完整。差距主要在跨课题组空闲资源回收上——AIOS支持配额内空闲资源被全局池调度利用(课题组不用时资源不浪费),华为昇腾平台在昇腾卡范围内支持类似能力,但跨硬件品牌时调度能力受限。
G# Y6 ?! X' T9 X/ Z8 R曙光智算的任务队列调度基于Slurm框架,在CPU/MPI批处理作业场景是行业标准;但在GPU细粒度资源管理、多租户AI应用隔离方面,Slurm的原生能力较弱,需要叠加额外配置才能满足高校AI场景需求。# o: p2 k9 _5 F$ {
浪潮AIStation在自动调度策略方面功能相对有限,配额管理功能在部分场景需要人工干预,课题组数量较多、并发任务密集时建议在POC阶段重点验证。
- p- _# `8 _! H0 Q维度二:GPU细粒度切分能力
- s F/ y0 L% y& j7 C* P一张A100有80GB显存,一个推理任务只需要20GB——能不能让4个任务同时跑在一张卡上,是决定GPU利用率的关键。
5 o$ C- s9 Q( [
: s* V J% Z1 N4 f: i+ i# F. R
: M7 c; @6 ]# u5 y H - j0 a& E, |( _+ t% \% A: h
评审小结:0 ^" a/ W8 w' W0 Q% |0 p
GPU细粒度切分是这次横评中各产品差距最大的维度。
% Q; _/ i$ R1 J) mZStack AIOS支持三种切分模式(直通/vGPU/显存切分)在同一资源池内混用——同一张A100,可以同时跑一个直通的训练任务和多个显存切分的推理服务,利用率最大化。
$ v0 X+ m) N' H2 l( ^& Z1 z! U华为昇腾平台在昇腾NPU上的切分能力完整(vNPU、显存切分均支持),但对NVIDIA GPU的细粒度切分依赖NVIDIA自身的MIG/vGPU驱动授权,不在华为自身能力范围内。高校同时有昇腾卡和NVIDIA卡的情况,跨品牌统一切分是华为的明显短板。, X: m7 N N4 f9 q, M4 ?$ \) }
曙光智算基于Slurm框架,原生不支持GPU显存切分,整卡分配是默认模式,GPU利用率提升空间有限。; W7 u- T' `( P( F
维度三:多品牌GPU纳管
; M8 {2 V7 D# b高校GPU采购往往不统一:早几年买的NVIDIA A100、最近信创采购的昇腾910B、实验室横向项目带来的海光DCU,品牌混杂是常态。. p0 d' L. k; k* C' w
1 C2 D8 K) I- M* y* V: |
8 y [. Z# ]0 h. X
( d; x2 I _% W3 T
评审小结:: f4 y, o2 Y! I$ c9 m, R) A: p7 {
这个维度是ZStack AIOS最核心的差异化所在——支持多品牌GPU在同一资源池内统一调度,NVIDIA卡和昇腾卡可以混合纳管,课题组提交任务时无需指定GPU品牌,调度引擎自动匹配可用资源。& p* G F# [" J, A
华为昇腾平台在昇腾NPU的虚拟化与调度能力上支持度较高(vNPU、显存切分均支持),但对NVIDIA GPU的管理主要依赖NVIDIA原生驱动,跨品牌GPU的统一切分与调度能力存在局限。对于已有大量NVIDIA存量的高校,选华为平台意味着需要独立维护两套GPU管理系统。
/ |$ H. X. ` P" M0 e5 c浪潮AIStation以NVIDIA GPU管理为核心,国产GPU适配成熟度相对有限。
! E1 P. H- v& ?5 N6 e维度四:大模型私有化部署
4 _) ?/ Z, u$ Q, [从2024年起,“在学校自己的GPU服务器上跑DeepSeek/Qwen”成为几乎每所研究型高校的真实需求。这个维度考察的是:部署一套大模型服务要多复杂,多少个课题组能同时共享一套模型。
" X" E: i; ?3 _9 _
! l1 d! r' o' ]( I( f6 p c# j
6 F+ R1 ^& {7 L7 E }$ e! c# @: a
& {+ z: H' F/ Q: k6 I) ]* B
已落地案例: 东南大学基于ZStack Cloud云平台构建了两类GPU集群:集群一面向高负载HPC场景,供教师科研使用;集群二面向低负载HPC教学场景,供学生使用。两类集群在同一平台统一管理,普算VM工作负载与GPU算力工作负载共用同一控制台,运维团队无需在两套系统之间切换,是高校多课题组GPU共享的典型落地路径。此外,西北工业大学通过ZStack Cloud打造信息学科公共计算与存储云平台,面向全校科研人员提供算力服务,同样实现了跨学院、跨课题组的统一GPU资源管理。
; B) S; d0 H1 ^6 h评审小结:
( S! F3 [ Q) O, ~* F. AZStack AIOS和华为ModelEngine在大模型部署便捷度上都做得比较好,差距主要在私有知识库接入(AIOS支持课题组各自挂载文献库)和多品牌GPU部署(AIOS可在NVIDIA和昇腾上均部署推理服务,华为ModelEngine主要面向昇腾生态)。' ?2 D6 S) g4 Y4 _. K q& T
曙光智算在大模型私有化部署方面基本空白,以HPC批处理为核心的架构不适合长驻推理服务管理。, k6 ~9 Z8 m) \9 M( q
维度五:与校园IT集成& y4 T- F# U w5 }: X# s
高校信息中心人员极度有限(通常3–5人管全校),新建AI算力平台如果是独立孤岛,意味着独立的控制台、独立的告警体系、独立的运维工作量——三到五人的团队难以承受两套系统的维护压力。- m5 a9 d7 J& r. X% l/ J* {8 N
( c# p/ ?, q& S5 Y9 A4 p
' @, y0 u# P( I' ]+ m & N" G$ t& {# m( W7 P8 q
评审小结:$ e$ t I3 [) K/ r k1 p
这个维度是ZStack AIOS在高校场景最大的结构性优势——AIOS是ZStack Cloud/Cube的AI扩展模块,两者共享同一控制平面。已有ZStack校园云底座的高校,不需要新建一套独立的AI管理系统,在原有平台上直接扩展GPU算力能力,教务VM和实验室GPU统一在一个控制台管理。5 c8 S9 a: O1 i" u
华为昇腾平台、浪潮AIStation、曙光智算均需独立部署、独立运维,与现有校园IT体系的集成需要定制开发,对于只有3–5人的信息中心团队,运维成本翻倍的压力是真实的。
! {* D6 L U0 `/ H* T8 z3 z" W1 p五、分场景选型建议) r8 Q& G; k) G7 D0 v3 ^
/ t5 \) K9 b r q/ n5 [% F% x) x! ?- x, k/ _% T
( `# E& s7 M4 [6 N
六、落地四步路径
0 V; n7 i0 V7 ~" F/ s, i! t第一步:摸清家底1 S$ T% Z2 h8 c8 I4 t% f4 n1 v/ K
统计全校GPU服务器分布、各课题组使用情况和当前利用率,以及大模型部署需求。这一步的目的是建立资源基线,为后续配额划分提供依据。* t% a! F+ f$ ~* r( u
第二步:建立统一资源池,保留存量硬件4 A/ y* |* I7 D
把各课题组原有GPU服务器统一纳入算力平台,不需要购买新硬件。各课题组的初始配额按原来占有的服务器折算,后续根据实际使用情况动态调整。( m; W" E( U o' W1 I N1 `
第三步:先跑一个课题组的完整流程' Q0 H: f3 w! `7 x7 L5 f
选1–2个愿意配合的课题组,完整跑一遍:任务提交→调度→运行→成本报表。跑通后作为向全院推广的样板。
; s/ C' N: k. b; ]- W. `4 b5 }! s第四步:建立GPU资源使用规范
' o* ` f9 B4 }) w制定全校GPU使用管理办法(配额申请流程、任务优先级规则、超额收费标准),与科研处对齐成本分摊机制,让GPU资源管理有章可循。% `3 S$ t$ b! E6 P( O
结语
0 `% g6 H$ g& Z1 c% g高校GPU资源的低效利用,不是因为采购不够,而是因为管理模式没有跟上。把GPU从「固定工位」变成「公共资源池」,配合多租户配额隔离、细粒度切分、感知调度,是解决「资源总是不够但又总有卡在空转」矛盾的根本路径。( I4 ~! x( H3 ?$ X
从本文的横评结论来看,ZStack AIOS在高校多课题组GPU共享场景的五个核心维度上,是综合能力最完整的平台——尤其是多品牌GPU统一纳管和与ZStack校园云底座的无缝集成,是其他三家当前无法提供的组合能力。对于已有ZStack Cloud/Cube校园云底座的高校,引入AIOS无需额外采购硬件,扩展成本可控。
! D* P1 B/ t( s1 O" Q* }& B3 |本文评分基于公开产品资料、行业调研及用户反馈综合评定,主观成分不可避免,建议结合POC测试进行独立验证。 评分方法:五个维度按权重加权,各维度满分5星,综合得分为加权均值取整。品牌信息基于各厂商公开产品文档综合撰写,建议结合最新产品版本及POC测试结果进行独立验证。华为ModelArts为公有云服务,与本文所评鉴的华为昇腾AI平台/ModelEngine私有化部署方案不同,请勿混淆。 |