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“从连接GPU到协调电力,分布式算力网络有了新用途。”

作者丨魏溶

编辑丨包永刚

候鸟迁徙,是为了追逐适宜生存的气候。

一项AI计算任务的迁徙,则可能因为另一座数据中心拥有更充足、更便宜的电力,被送往数百甚至上千公里之外。

过去,算力的运行位置大多随着机房选址而确定。如今,电力供给的变化,开始成为计算任务选择落脚点的新理由。

“用电需求通常不能移动,但计算任务却可以迁移。”共绩科技创始人兼CEO付智说。

只是,与候鸟不同,AI任务无法独自完成这场迁徙。它所依赖的模型、数据与运行环境,也需要在另一座集群中得到妥善安排。

算电协同想让算力随电而动,但这场迁徙,远没有候鸟振翅那么轻盈。

01

算力不必搬家,任务却有迁移成本

据此前公开报道,一项跨区域算电协同实测在三天内累计调度28万余次AI推理请求,单位Token的算力用电成本下降约31%。

类似的探索也出现在海外,Google、英伟达和Emerald AI共同发起AI能源管理联盟,尝试让数据中心根据电网状态灵活调整用电负荷。

当电力系统开始尝试调动计算任务,另一批企业则正在建设让任务跨集群流动的基础设施。

雷峰网在共绩科技办公室见到了创始人兼CEO付智,这位有着“00后创业者”标签的年轻创始人,谈起行业频繁提及的算力调度,措辞相当直接。

“调度这个词,已经被用烂了。”付智说。

在他看来,行业里不少企业所说的算力调度,主要围绕单个集群展开,更偏向已有GPU资源的管理。而共绩关注的是不同集群之间的任务流转,两者虽然都属于算力调度的范畴,但侧重点并不相同。

计算任务的迁移,付智用了一个简单的比喻:“比如我需要调用你大脑的计算能力,我当然不可能把你的大脑借走,那我就把数学题给你,你算完再把计算答案给我。”

分散在不同地方的计算资源,也是如此——机器留在原地,任务和结果通过网络传输。

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共绩科技创始人兼CEO 付智(共绩科技供图)

在过去,这种跨集群调度主要是为了撮合算力供需。一边有闲置资源,另一边有计算需求,任务可以被分配到其他集群执行。

而算电协同又给跨集群调度增加了一项用途:当不同地区、不同时段的电力供给、电价和电网负荷出现差异,任务的执行地点可以按需进行调整。

自2023年起,共绩科技开始探索分布式算力。付智当时判断,随着AI应用增加,未来的推理任务不会全部集中在大型集群,一部分需求可能由不同地区、不同主体建设的中小集群承担。要把这些分散的资源组织起来,就需要让计算任务能够跨集群分配。

付智提到,自己从2023年开始思考另一个问题:中国一些地区的风电、光伏存在消纳、传输和储存难题,如果电力不方便送到需要计算的地方,能不能反过来,把计算任务送到有电的地方?

他把这一思路概括为“用网线代替电线”。

在付智的设想里,未来分布式算力网络可以进一步与分布式风光电结合。哪里新能源供应充裕,就更多调用当地算力;电力紧张时,则减少安排在当地执行的任务。(关于分布式算力的更多信息,欢迎添加作者微信treelog10交流)

随着算力用电占比继续提高,付智认为,随着AI算力用电需求增加,算力调度与能源系统之间的联系还会进一步加深。

不过,要让算力真正跟随电力流动,仅仅能够把任务发送到另一座集群,还远远不够。

02

任务迁得快,功夫却花在迁移之前

一道数学题,发给别人只需要一张写着题目的纸。那一项AI任务的迁移,需要调度系统提前做多少准备?

在付智看来,算电协同可以沿着两条路径展开:一是在不同地区之间迁移任务,利用各地电力供给和价格的差异;二是在单个数据中心内部调整计算负荷,使其适应电网的供电节奏。

雷峰网向付智提出一个假设问题:如果一座智算中心收到电网指令,需要在五分钟内降低10%的用电负荷,该怎么办?

付智给出了两种办法:如果有其他机房协同,可以将部分计算任务转移出去;如果只能依靠自身调节,则可以适当降低任务的吞吐速度,减少功率需求。他更倾向于前者,因为对用户体验的影响相对较小。

但要让其他机房在短时间内接手任务,首先需要把分散在不同地方的算力组织起来。

共绩科技CTO许钟子珩向雷峰网介绍,不同集群的接入条件差异很大。不同集群可能运行在裸金属服务器、云平台或第三方企业的生产环境中,开放的接口、管理权限和硬件条件各不相同。

调度平台必须根据这些差异完成接入,并尽量避免干扰原有业务。“这件事其实决定了你到底能连接到多少GPU。”许钟子珩说。

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共绩科技CTO 许钟子珩(共绩科技供图)

获得使用权限是第一步,任务能否迅速运行,则取决于模型和数据是否已经准备好。

“任务配套的数据,它可能不是能自由调度的数据,是有很强的引力的。”许钟子珩表示。

例如,一项AI业务可能需要几十GB的软件镜像。如果等到任务抵达另一座集群后才开始下载,就难以迅速启动。共绩采用镜像预热、模型分发和缓存等方式,提前在目标集群准备所需文件。

许钟子珩还提到,共绩接触的一家AI创作平台拥有超过10TB的模型仓库,包含成千上万个模型。要让业务在不同集群之间切换,需要提前完成模型分发,并让目标集群能够及时访问所需文件。

这些准备完成后,部分在线推理任务的迁移便可以主要通过切换后续请求流量实现,而不必每次重新传输大量模型文件。“这个网络带宽成本我们已经提前付过了。”许钟子珩说。

不同硬件之间的切换也依赖事先准备。共绩已针对英伟达、昇腾、海光等计算平台开展模型适配。许钟子珩认为,异构调度最繁重的工作发生在适配阶段,完成之后,资源分配本身相对简单。

对共绩而言,提前完成模型和硬件适配只是第一步。要让更多任务能够在不同集群之间流动,调度平台还需要持续扩大可连接的算力资源范围。

付智把今天的数字世界形容为“田园时代”。“今天我们现实世界已经是钢筋丛林,高楼大厦,非常现代化了。但虚拟世界还属于田园时代,它的高速公路,它的网络都还没修。”付智说。

在他看来,建设分布式算力网络可能是一门持续几十年的生意,但行业早期的机会窗口或许只有两三年。

谁能率先连接足够多的算力资源、占据网络中的关键位置,谁就更有机会在未来的竞争中获得优势。

03

电价变了,调度平台未必感知

建设分布式算力网络是一场争取先机的竞争。但即使这张网络逐渐建成,能否让计算任务真正跟随电力供给变化,仍取决于参与者能从中获得多少商业收益。

对于算电协同的商业化困境,付智首先谈到了数据中心参与负荷调节的经济动力。他认为,在国内,不少机房目前通过调节计算负荷获得的收益尚不明显。

如果相关设备和调度投入超过节省的电费,运营商就缺乏主动参与的动力。在付智看来,这也是国内算电协同尚未形成大规模商业闭环的原因之一。

中美市场的差异,也让算电协同走向了不同的探索路径。

许钟子珩也向雷峰网谈到了这一差异,他介绍,国内不少数据中心目前采用协议电价。在他看来,美国市场当前更关注如何应对电力供应限制,国内则可能随着电力市场机制进一步完善,以及价格信号向算力运营环节传导,更加关注电价预测、负荷预测,以及如何降低算力运营的平均用电成本。

技术上,付智此前提出的“以算代储”,除了跨区域转移计算负荷,也包括调整任务的执行节奏,在时间维度上适应电力供给变化。但技术上能够实现负荷调节,并不意味着调度平台已经具备根据电价变化分配任务的能力。

许钟子珩介绍,目前共绩在分配任务时,主要考虑集群剩余资源和计算实例成本。如果某座集群有空闲算力,租用价格又比较低,平台就可能优先将任务安排到那里。

不过,这里的成本仍是算力使用价格,而非电网实时电价。“目前还没有实现真正的,就是让卡时成本能感知电网的实时电价。”许钟子珩说。即便某地电价下降,如果这一变化没有反映在算力实例报价中,调度平台也未必有动力将任务转移过去。(关于算电协同中电价对企业的影响,欢迎添加作者微信treelog10交流)

随着国内电力现货市场等机制逐步发展,不同时段、不同地区的电价差异可能为算力调度提供新的成本优化空间。但要让这些差异真正影响任务去向,还需要电力价格变化进一步传导至算力运营和交易环节。

许钟子珩认为,未来算力运营商可能需要结合电价和负荷预测,决定何时增加计算、何时降低运行速度,或者将部分任务安排到电力成本更低的地区。

届时,算力调度能否进一步考虑能源成本,将取决于电价变化能在多大程度上传导至算力运营和交易环节。

秋风习习,候鸟已经踏上迁徙的旅途。

而算力要真正追随电力流动,还需要跨过技术之外的成本与市场门槛。

(关于算电协同的更多资讯,欢迎添加作者微信 treelog10 分享、交流。)