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+ X* j& d1 X. N# v. Z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! W% i2 ~7 [' d( ]/ d$ I
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
6 }$ q4 B1 a6 Y一、问题的根源:GPU不是不够,是没有池化
: d5 [7 l1 \, `6 }: \/ L6 d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:9 V ]8 b( J! a: D& U! B2 Q
● 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8 O- f: z3 v( S! {
● 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
! d3 K2 V* R# ^6 d( p* w● 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! L1 H- L' o! z* 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/ Q+ {/ O) o# u" K
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。 N! Q6 K- U2 Q# `9 G7 }
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。% ]7 @. _5 S- K, L6 V0 k8 z
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。
0 v0 X+ A# R5 F# }/ x二、横评框架与厂商
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五维评鉴体系:
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三、综合评分总览
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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。& A& l+ w; F) P c
四、各维度深度拆解
& J- _2 c- o- W' d) h( [, @维度一:多课题组配额隔离与调度
& N8 c4 I+ E& r' {, L1 W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。
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3 U& {3 V r2 L: u# v评审小结:& m1 N9 Z, m' f6 S' I5 K" 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。
5 D7 O6 ^3 X8 \ t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。
! l- O l9 R4 e8 |7 y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。" }- @ O8 V. l2 P6 b& g
维度二:GPU细粒度切分能力, ]! \7 n6 b' Z4 [2 s0 J1 Q, ]
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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' t! ~4 H1 a3 E" g评审小结:
( A5 n* G; \) q" P. EGPU细粒度切分是这次横评中各产品差距最大的维度。
5 O3 N! f/ ?4 l3 |- a2 KZStack 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。* x% D6 L6 t: y
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。
& ^% J4 V: w p0 ?2 H$ W5 g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。8 \ R% n F* I/ x" d
维度三:多品牌GPU纳管
/ q2 z N: {, x& [# k$ w; [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。
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评审小结:) U( _/ |$ ~& u
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。
( j3 W8 b& R9 ^, \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。
, Y* R7 p4 I" `: A浪潮AIStation以NVIDIA GPU管理为核心,国产GPU适配成熟度相对有限。8 y0 J$ n/ [; P+ F( F& \
维度四:大模型私有化部署" N) z/ K1 p, x* u1 V- p v: t
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。# ^( i* J/ {" ]" T$ m. {; p
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3 z8 C* b8 W7 M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。1 j9 U- m! N. A2 p- r0 Z+ c6 G4 e9 v. P
评审小结:0 C* s3 |/ j0 @1 z5 a0 Z
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)。
: e6 g% O$ \* }; ?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。
1 A, {0 d2 Q0 l: l维度五:与校园IT集成" E4 o! R7 M+ z8 z+ E
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。
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评审小结:
% c' {! V3 g8 ~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。
3 u' x1 O/ G5 ?: X, }9 z$ R/ ]+ `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。7 N0 B1 g, b& j
五、分场景选型建议
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六、落地四步路径/ i# c9 _- l, e' p! _ ~
第一步:摸清家底
# y' p) T: g9 ^+ ~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 z- E1 m5 }9 m1 [) C9 t# N第二步:建立统一资源池,保留存量硬件
5 x" S1 @, r# C2 B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。" R. H: Z- S* {9 ?7 `, ~
第三步:先跑一个课题组的完整流程 ~. ]% b# z' D0 |
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。" V0 z) Y" q1 I z6 a
第四步:建立GPU资源使用规范
2 b* H0 m- V& i; L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。
4 x3 t5 h* _* ? X4 H% {结语
v+ K5 k" B3 w* J+ l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。, o; x, Q" ]8 p3 F) W2 a
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。" M0 S" {1 x# N! ~+ Q2 V
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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