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高校实验室GPU资源怎么给多个课题组共享?四大平台横评 ...

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发表于 2026-4-27 18:31:18 | 显示全部楼层 |阅读模式
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. K& ]8 H) E3 V* I) @/ I, b+ \3 A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0 T4 M! \1 [8 E* b2 z, s# z2 Q
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
& R: a" g( [- D" @! c一、问题的根源:GPU不是不够,是没有池化8 H7 c# P5 v7 h' `- \# x/ y! I
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:- y9 }! r" l; O
●   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/ I$ M' R) M1 q5 k/ R) r3 Z1 m* N
●   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) W/ B# K0 ]6 I' [  @. @$ ^/ Z# C) Y6 L
●   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- c% d- e) R0 P* X# l9 s
●   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! `% T7 F' g- {: m/ ~' i
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。1 F) S( _+ K8 v) q' k! p: g
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。
& y) E/ _, {. g9 V; M1 A! |0 a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。/ Q0 J7 Q: X2 \1 X% p+ i7 |
二、横评框架与厂商6 x' |( B% Z4 w: o" a+ n
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五维评鉴体系:2 O& D! y# l3 e: l
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0 o7 ]4 @7 i2 j/ F, l* j
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三、综合评分总览) A' Q/ E9 w9 [/ O( D& b4 F" F; y
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+ ?& \% P7 A" V3 Z6 H, o* c1 C  B" I* f5 X
6 e( B- ~5 ]0 C2 R2 M, k5 H
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。
: E7 e" O5 t# z# Z; a四、各维度深度拆解
7 P. _% c+ B4 N0 G+ `) d) y, f维度一:多课题组配额隔离与调度9 w5 i0 b; C& Y. t4 ?
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。  W5 O3 h$ |6 Y! [: r! |! p3 i
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! X+ I9 R3 B: `评审小结:1 f4 f$ l9 R1 L$ |& v
ZStack 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。
9 a2 S5 S% D  E. }- s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。
' w$ p) V. ]5 g$ ]+ w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。
' t% r2 A$ ~: v+ R. V9 U2 C维度二:GPU细粒度切分能力
2 A7 M. \8 ^6 [% h  D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。
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2 N+ X1 h% S: i; z/ j; V$ a* ^( X3 p评审小结:2 _9 Y9 A8 }4 l
GPU细粒度切分是这次横评中各产品差距最大的维度。
4 z: k2 ]" a& K2 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。9 z$ U, E' n4 I: k6 |4 t
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。
( w% i' {3 \5 N6 N; W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。1 F1 a8 b2 q% n! O6 I  p. i4 u
维度三:多品牌GPU纳管1 f) R/ I/ ~/ b9 R1 a
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。/ M7 [# P* M  a3 y! \0 B" E* B* U
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) b2 t1 g; k  W. b7 v8 F8 m" u* C

% ]9 E7 Y, v' C: ^评审小结:: [3 E- E7 x# ]) x5 f* I2 C/ m
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。. w" W0 G" ~6 w
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。
6 ?, o# H9 N4 U/ T浪潮AIStation以NVIDIA GPU管理为核心,国产GPU适配成熟度相对有限。
* c' T6 |0 W3 W' s( n8 s; }维度四:大模型私有化部署
9 q' h$ j0 v0 I! E6 J+ K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。
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9 e5 v( l2 O: ?  F6 N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。
% d& [; [* N' t评审小结:& P* t6 S. }/ V: v/ s$ d4 l; W3 a
ZStack 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)。# z7 [% O5 X. C. `& S' A* t$ m; j# H
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。0 W: o- N- O2 u* x! m. R- ?
维度五:与校园IT集成
  _: I& P  F6 Z; [4 J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。; b" i( I9 c9 ]2 ^+ F
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- \  a, W8 |0 |4 T; T. A评审小结:. b- {& P3 Y6 G" j+ M# `
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。. t1 N5 ?$ p, S' w+ I$ ~8 b
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。) g. r& U# @/ B5 ~4 j% J
五、分场景选型建议
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( s8 ?( o  k% Z3 B! N. s
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六、落地四步路径
: C  P) m4 j$ {3 k, O' O第一步:摸清家底) Q' _5 e! m/ O* m, V1 I- t+ g
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。2 I  G( q  o& Z! r- T
第二步:建立统一资源池,保留存量硬件
: t; ?4 G3 Y# z/ j* c' }+ V5 |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。' Q! }$ E; [5 Y- Y3 e. V3 y
第三步:先跑一个课题组的完整流程. B: [% g! z9 Z
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。
( @0 s5 K, p: U' r9 i  ]) q6 l第四步:建立GPU资源使用规范
" K& T0 }) @" Y+ T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。
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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。
( g2 K" J) Z; @: B) D6 k' V* \1 h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。/ f7 E, x$ n; P$ K* P1 W) m
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。
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