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LLMインフラストラクチャ

モデルシャーディング

大規模言語モデルのパラメータと活性化値を、複数のGPUまたはノードに分散させることで、単一のハードウェアメモリ容量を超えるモデルでも推論を実行できるようにします。

High
機械学習エンジニア
Technicians in blue uniforms work on and maintain equipment within a data center aisle.

Priority

High

Execution Context

モデルシャーディングは、個々のアクセラレータカードのメモリ制限を超える大規模言語モデルをデプロイするための重要な計算最適化技術です。この機能は、モデルパラメータと中間活性化値を分割することで、エンタープライズシステムがエクサスケールマシンを必要とせずに、分散ハードウェアクラスタ上で大規模なTransformerモデルを実行することを可能にします。これは、最新のAIワークロードにおけるVRAM容量のボトルネックを直接的に解消し、コスト効率の高いスケーリングを可能にするとともに、本番環境における許容可能な運用範囲内で推論遅延を維持します。

モデルのパラメータ行列を、各ターゲットGPUノードが利用可能なメモリ容量の制約に合うように分割し、シャーディング処理を開始します。

実行時において、システムは現在の計算フェーズに必要な特定のシャードを動的にロードし、同時に不要なシャードをアンロードすることで、帯域幅とキャッシュの利用効率を最適化します。

ノード間の通信オーバーヘッドは、最適化されたオールリデュースアルゴリズムによって管理され、これにより、勾配データと活性化データの同期が、顕著な遅延の増加を伴わずに実現されます。

Operating Checklist

モデルのサイズとハードウェアのメモリ容量を分析し、必要なシャーディングの粒度を決定します。

デプロイメントマニフェストで、テンソル並列処理とパイプラインステージを設定します。

ノード間の同期データ交換のために、通信バックエンドを初期化します。

推論サービスを開始する前に、ロードバランシングのメトリクスを検証してください。

Integration Surfaces

デプロイメント構成

エンジニアは、YAMLマニフェストを通じてシャーディング戦略を定義します。このマニフェストには、並列処理レベル、テンソル分割の次元、およびデータ分散に使用する優先ノードグループが記述されています。

実行時監視

リアルタイムのダッシュボードでは、各シャードのメモリ使用量、ノード間の通信スループット、および全体的な推論遅延を監視し、ボトルネックを即座に検出します。

事業規模の拡大.

自動化されたツールにより、アクティブなシャードをクラスタの構成全体に再分散させることで、サービス中断なしにノードの動的な追加や削除を処理します。

FAQ

Bring モデルシャーディング Into Your Operating Model

Connect this capability to the rest of your workflow and design the right implementation path with the team.