AI Infrastructure·AI 基础设施·

GPU 调度与资源管理

#AI Infra#GPU#调度

课程来源:AI 工程化实战笔记 影片链接:待补充 投影片:待补充

#一、GPU 资源调度的挑战

  • 异构 GPU:不同型号 GPU(V100、A100、H100)的性能差异
  • 混合负载:训练任务(长时间、高算力)与推理任务(低延迟、高频)共存
  • 碎片化:小任务占用部分 GPU 导致的显存碎片
  • 多租户:不同团队之间的资源公平分配

#二、调度策略

#1. 按任务类型调度

  • 训练任务:优先分配高性能 GPU,采用 Gang Scheduling
  • 推理任务:优先使用空闲 GPU,利用 MIG 技术切分 A100

#2. 按优先级调度

  • 核心业务 > 内部实验
  • 生产推理 > 离线训练
  • 可使用抢占式调度保证关键任务

#3. 基于公平性的调度算法

  • Dominant Share
  • DRF(Dominant Resource Fairness)
  • Quota-based:按团队配额分配

#三、GPU 共享技术

#1. MIG(Multi-Instance GPU)

NVIDIA A100/H100 支持将单个 GPU 切分为多个独立实例,实现硬件级隔离。

#2. MPS(Multi-Process Service)

允许多个进程在同一 GPU 上并发执行 CUDA Kernel。

#3. vGPU

软切分方案,适用于需要灵活配置显存的场景。

#四、调度器选型

调度器特点
Kubernetes + Volcano通用、训练场景友好
YARN + GPU 插件Hadoop 生态成熟方案
Kueue / YunikornKubernetes 原生批处理调度
自研调度器适合大规模、定制化需求

#五、小结

一个成熟的 GPU 调度系统,既要保证资源利用率,又要保证业务公平性与线上稳定性。在实践中,往往需要结合硬件切分(MIG)、调度算法(DRF)、容器隔离(K8s)三层能力共同实现。