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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
xlPW8gg1Gi7tW127.jpg 7 Y3 a9 T: L  c
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6 S) i! I/ Q7 |6 Y$ _- \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
$ o' i! a$ t" _% v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
8 [- I5 [% o" a; @- y一、问题的根源:GPU不是不够,是没有池化$ P" k, I3 i# ?3 |
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:1 ?0 K, Y; e; C* e
●   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7 w+ \4 l6 b/ D! O; V9 s4 t  P2 h5 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9 _( w( A* c. \
●   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+ W) w8 I" a5 x; }7 [0 B3 a5 Z
●   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
! X1 T% ^) w: V9 F" E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。5 F5 G  ~5 z0 O2 {. [
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。
" m/ \; y: z/ P8 t" h1 v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。% |1 i* |1 M0 p) t8 C9 `9 I
二、横评框架与厂商/ ^8 s( n3 u+ q+ B5 b4 p" [

. o: H/ z' @1 Z% _/ @# |9 ?  E8 w$ u) K% W" C1 J* ]

9 p5 v$ F) j, J五维评鉴体系:) N: ]! D0 A6 q" m
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, T" |, _: t# v
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三、综合评分总览! C$ \6 @! x6 e) Q
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/ v' f" f1 [" t' w. O; [. \7 _# ]: I6 s9 u& G% s8 K$ e

1 n: @5 V+ o2 l  a: e: o/ _& u; k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。
7 n, B! K! V4 o$ L' H四、各维度深度拆解
! l; t" r% Q- t: c0 O# z) ?, l维度一:多课题组配额隔离与调度$ {2 M0 _- c) N8 |$ h) y
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。  `2 L# K- a5 W7 N& F$ i- c8 D9 C5 u
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评审小结:
: w; V0 l: ~( s  x) K  m1 aZStack 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。
" t2 \% `- x: Q3 R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。
: N' g9 Q- U1 {# r: l. G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。! A# ^; t0 e) E4 B& C; g
维度二:GPU细粒度切分能力
2 i9 j' n  S8 @" f+ `, {# a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。" q+ S+ A" P, v; T$ m
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评审小结:; {* i1 [% f( b3 {$ _! D
GPU细粒度切分是这次横评中各产品差距最大的维度。" T& p6 r5 G; o# K( P
ZStack 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。( {5 Y) d) g2 p9 x1 a0 a
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。
6 I2 Z& A$ x9 Y  P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。
/ a6 Z- L( m" V7 n维度三:多品牌GPU纳管
* b5 P* e" y" Z0 g0 X8 f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。/ S3 M; j4 `% u) t/ y& @
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# ~1 A' o5 ~" D0 b7 w
# S9 {' A: |) @2 p# s' p, u) U1 E$ e
评审小结:
! D4 A3 F  m) g7 a& ]2 A9 {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。7 v3 S3 q  e, i6 @7 T
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。4 W# e8 }* S% u& a0 {
浪潮AIStation以NVIDIA GPU管理为核心,国产GPU适配成熟度相对有限。  Z6 i3 D1 E4 v0 D9 j& F7 U+ w
维度四:大模型私有化部署
9 M5 O. A) q" ^7 d3 d& h; I' i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。! j2 s! N) v4 R: z, b* [' K4 P
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. B. m/ J5 C( E  W0 U! d6 N# r: ?/ X- V

3 X, x' @7 l6 Z4 U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。
. f8 R& C8 t: N/ @评审小结:
3 G: K' ~: `* k/ eZStack 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)。5 T( F* l2 k8 h, r5 {
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。
$ ^2 u. s6 A6 [6 G- o- q( ]# |+ K维度五:与校园IT集成4 I8 ?; i+ h0 J2 ^5 ?, y
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。4 b2 }2 m7 H/ d4 y3 B
Qi62gDjS7I6D3igg.jpg 8 F' u# g6 ]* ?# o( w
) x7 n6 P' I7 d: `/ U

. I/ u1 v8 G2 [( N4 M4 n评审小结:
( ?" ^) a. @, M, b' u1 L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。; l' u- P) I' p* U8 F4 J
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。
4 ]$ R2 ~5 g7 p8 m) A五、分场景选型建议3 Q$ A5 D. V$ m" C
zSyPB7p7pdGPzDik.jpg 4 X) l! x. ], p. X

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, `/ d9 T1 x& w
六、落地四步路径
4 a8 Z# L: m* `$ U第一步:摸清家底
- e; W" j# p/ d" r+ F# Z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。" I0 n) B% V  C" p
第二步:建立统一资源池,保留存量硬件
4 H5 G* _2 u: b& Y8 t9 j, ]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。, P) [$ t0 C! g! j/ k6 b; A1 G/ C- W
第三步:先跑一个课题组的完整流程
0 k5 a% |6 Y# a' Q* \& Q% F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。/ n2 w# O. o) Z. b6 @4 s
第四步:建立GPU资源使用规范
/ |& {) n1 O' u) j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。% ?) \8 i# O5 s" H# w+ u: g
结语8 l. O0 p- W7 Y8 a, |
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。
+ w, G" e; D9 J4 G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。; u% ]6 E  d0 M1 w$ Q  P1 w
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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