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AI-Workloads in GPU-virtualisierten Umgebungen: Leitfaden zur Optimierung

11 Min. Lesezeit - 10. Oktober 2025

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Erfahren Sie, wie die GPU-Virtualisierung KI-Workloads verbessert, indem sie die Effizienz steigert, die Kosten senkt und die Ressourcenverwaltung in virtualisierten Umgebungen optimiert.

AI-Workloads in GPU-virtualisierten Umgebungen: Leitfaden zur Optimierung

DieGPU-Virtualisierung verändert die Art und Weise, wie KI-Workloads verwaltet werden. Durch die Aufteilung eines physischen Grafikprozessors in mehrere virtuelle Instanzen können Sie mehrere KI-Aufgaben gleichzeitig ausführen und so die Effizienz steigern und die Hardwarekosten senken. Dieser Ansatz ist besonders wertvoll für das Training komplexer Modelle, die Bewältigung ressourcenintensiver Aufgaben und die Skalierung von KI-Projekten ohne Investitionen in zusätzliche GPUs.

Warum das wichtig ist, erfahren Sie hier:

  • Effiziente GPU-Nutzung: Vermeiden Sie ungenutzte Hardware durch gemeinsame Nutzung von Ressourcen für verschiedene Aufgaben und Teams.
  • Kostenersparnis: Hochleistungs-GPUs sind teuer; Virtualisierung sorgt für maximale Auslastung.
  • Flexibel: Passen Sie virtuelle GPU-Instanzen an bestimmte Anforderungen an, z. B. Speichergröße oder CUDA-Versionen.
  • Skalierbarkeit: Dynamische Anpassung der Ressourcen bei wachsenden KI-Arbeitslasten.
  • Verlässlichkeit: Isolierte Instanzen verhindern, dass eine Aufgabe andere beeinträchtigt.

Leistung optimieren:

  • Wählen Sie GPUs mit hohem Speicher und hoher Bandbreite (z. B. NVIDIA A100/H100).
  • Verwenden Sie NVMe-Speicher und Netzwerke mit niedriger Latenz für die Datenverarbeitung.
  • Konfigurieren Sie virtuelle Maschinen mit GPU-Passthrough oder vGPU-Partitionierung je nach Workload-Anforderungen.
  • Nutzen Sie Tools wie NVIDIA GPU Operator, Kubernetes-Plugins und SLURM für die Orchestrierung.
  • Überwachen Sie die Leistung mit Tools wie NVIDIA Nsight Systems und DCGM, um Engpässe zu erkennen.

Hosting-Services wie FDC Servers bieten maßgeschneiderte GPU-Lösungen ab 1.124 US-Dollar/Monat, einschließlich ungemessener Bandbreite und globaler Bereitstellungsoptionen für umfangreiche KI-Projekte.

Fazit: GPU-Virtualisierung rationalisiert das Ressourcenmanagement, steigert die Leistung und senkt die Kosten für KI-Workloads, was sie zu einer praktischen Lösung für die effiziente Skalierung von KI-Operationen macht.


Grundlagen der GPU-Virtualisierung für KI

Was ist GPU-Virtualisierung?

Die GPU-Virtualisierung ermöglicht es mehreren Benutzern, eine einzelne GPU gemeinsam zu nutzen, indem virtuelle Instanzen mit jeweils eigenem Speicher, eigenen Kernen und eigener Verarbeitungsleistung erstellt werden. Das bedeutet, dass ein einzelner Grafikprozessor mehrere Aufgaben oder Benutzer gleichzeitig verarbeiten kann, was ihn zu einer effizienten Lösung für KI-Arbeitslasten macht.

Im Kern beruht diese Technologie auf einem Hypervisor, der als Manager fungiert und die GPU-Ressourcen auf virtuelle Maschinen aufteilt. Der Hypervisor stellt sicher, dass jede Instanz den ihr zugewiesenen Anteil erhält, ohne dass es zu Störungen durch andere kommt. Bei KI-Aufgaben ermöglicht dies, dass ein einziger NVIDIA A100 oder H100 Grafikprozessor mehrere Experimente zum maschinellen Lernen, Trainingssitzungen oder Inferenzoperationen gleichzeitig ausführen kann.

Es gibt zwei Hauptmethoden für die gemeinsame Nutzung dieser Ressourcen:

  • Virtualisierung auf Hardware-Ebene: NVIDIAs Multi-Instance GPU (MIG)-Technologie teilt die GPU physisch in isolierte Abschnitte auf und gewährleistet so eine starke Trennung zwischen den Instanzen.
  • Virtualisierung auf Software-Ebene: Bei dieser Methode werden die GPU-Ressourcen mithilfe von Treibern und Software aufgeteilt, was mehr Flexibilität, aber etwas weniger Isolierung bietet.

Ein wesentlicher Unterschied zwischen GPU- und herkömmlicher CPU-Virtualisierung liegt in der Speicherverwaltung. GPUs verwenden HBM-Speicher (High-Bandwidth Memory), der anders funktioniert als der normale System-RAM. Die effiziente Verwaltung dieses Speichers ist von entscheidender Bedeutung, insbesondere bei ressourcenintensiven KI-Vorgängen wie Feinabstimmung oder Training in großem Maßstab.

Dieses grundlegende Verständnis bildet die Grundlage für die Untersuchung der Frage, wie die GPU-Virtualisierung die KI-Leistung in praktischen Szenarien verbessert.

Vorteile für KI- und Machine-Learning-Workloads

Die Virtualisierung bietet eine Reihe von Vorteilen, die sich direkt auf die Herausforderungen von KI- und maschinellem Lernen (ML) beziehen.

Die Maximierung der GPU-Auslastung ist einer der herausragenden Vorteile. Hochleistungs-GPUs, die zwischen 10.000 und 30.000 US-Dollar kosten können, werden bei Aufgaben wie der Vorverarbeitung von Daten oder der Einrichtung von Modellen oft nicht ausreichend genutzt. Die Virtualisierung stellt sicher, dass diese kostspieligen Ressourcen vollständig genutzt werden, indem sie mehreren Aufgaben die gemeinsame Nutzung desselben Grafikprozessors ermöglicht, was die Leerlaufzeit reduziert und die Hardwarekosten senkt. Dieser Ansatz ermöglicht es Unternehmen, mehr Benutzer und Anwendungen zu bedienen, ohne dass zusätzliche physische GPUs benötigt werden.

Flexibilität bei der Entwicklung ist ein weiterer Vorteil. Mit der Virtualisierung können Entwickler virtuelle GPU-Instanzen erstellen, die auf bestimmte Anforderungen zugeschnitten sind, wie z. B. unterschiedliche CUDA-Versionen, Speichergrößen oder Treiberkonfigurationen. Diese Isolierung stellt sicher, dass Projekte, die Frameworks wie PyTorch, TensorFlow oder JAX verwenden, konfliktfrei nebeneinander bestehen können, was die Arbeitsabläufe rationalisiert und Innovationen beschleunigt.

Die Skalierbarkeit wird viel einfacher zu verwalten. KI-Workloads können in ihren Anforderungen erheblich variieren. So kann beispielsweise das Training eines kleinen neuronalen Netzwerks minimale Ressourcen erfordern, während die Feinabstimmung eines großen Sprachmodells eine enorme Rechenleistung erfordert. Virtuelle Instanzen können dynamisch nach oben oder unten skaliert werden, wobei die Ressourcenzuweisung auf der Intensität der Arbeitslast basiert. Diese Anpassungsfähigkeit gewährleistet eine effiziente Ressourcennutzung zu jeder Zeit.

Die Unterstützung von Mandantenfähigkeit ist besonders wertvoll für Unternehmen mit unterschiedlichen Anforderungen. Durch die gemeinsame Nutzung der Infrastruktur können verschiedene Abteilungen, Kunden oder Anwendungen auf GPU-Ressourcen zugreifen, ohne dass sie physische Hardware verwalten müssen. Cloud-Anbieter können sogar GPU-as-a-Service anbieten, so dass Benutzer auf virtuelle GPU-Instanzen zugreifen können, während die Leistungsisolierung beibehalten und der Verwaltungsaufwand reduziert wird.

Und schließlich sorgt die Fehlerisolierung für Stabilität. Wenn eine virtuelle Instanz ausfällt oder zu viele Ressourcen verbraucht, hat dies keine Auswirkungen auf andere Instanzen, die sich dieselbe GPU teilen. Diese Zuverlässigkeit ist in Produktionsumgebungen, in denen mehrere KI-Dienste reibungslos und konsistent laufen müssen, von entscheidender Bedeutung.

Die GPU-Virtualisierung optimiert nicht nur die Ressourcennutzung, sondern gibt den KI-Teams auch die Tools und die Flexibilität an die Hand, die sie benötigen, um komplexe, sich ständig ändernde Arbeitslasten zu bewältigen.

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Anforderungen an Hardware und Infrastruktur

Die bestmögliche KI-Leistung in virtualisierten GPU-Umgebungen hängt in hohem Maße von der Wahl der richtigen Hardware und Verbindungen ab. Diese Entscheidungen spielen eine Schlüsselrolle bei der Maximierung des Potenzials der GPU-Virtualisierung für KI-Workloads.

Die Wahl der richtigen GPU-Architektur

Achten Sie bei der Auswahl von GPUs für KI-Aufgaben auf Modelle mit hoher Speicherkapazität, schneller Bandbreite und integrierter Virtualisierungsunterstützung. Viele moderne GPUs können in mehrere isolierte Instanzen aufgeteilt werden, so dass verschiedene Benutzer oder Anwendungen über dedizierte Rechen- und Speicherressourcen verfügen. Die Wahl des richtigen Grafikprozessors ist jedoch nur ein Teil der Gleichung - Ihre unterstützende Speicher- und Netzwerkinfrastruktur muss ebenfalls mit der Leistung mithalten können.

Anforderungen an Speicher und Netzwerk

Bei KI-Workloads werden oft riesige Datenmengen verwaltet, was Hochgeschwindigkeits-NVMe-Speicher und Netzwerke mit niedrigen Latenzzeiten unerlässlich macht. In Unternehmensumgebungen sind NVMe-Laufwerke mit hoher Ausdauer ideal für die Bewältigung der umfangreichen Lese-/Schreibzyklen, die mit KI-Anwendungen einhergehen.

Für den Datenaustausch zwischen den Knoten bieten Technologien wie InfiniBand oder fortschrittliche Ethernet-Lösungen die erforderliche Bandbreite für einen reibungslosen Betrieb. Die Verwendung eines verteilten Dateisystems zur Ermöglichung paralleler E/A kann dazu beitragen, Engpässe zu minimieren, wenn mehrere Prozesse gleichzeitig auf Daten zugreifen. Sobald die Speicher- und Netzwerkanforderungen erfüllt sind, ist der nächste Schritt die Feinabstimmung der Ressourcenausrichtung.

Ressourcenausrichtung und Topologie-Optimierung

Um die Ressourcenausrichtung zu optimieren, konfigurieren Sie NUMA (Non-Uniform Memory Access), um direkte Verbindungen zwischen GPUs, Speicher und CPUs sicherzustellen. Weisen Sie Hochgeschwindigkeits-Netzwerkschnittstellen und dedizierte PCIe-Lanes zu, um die Latenz zu verringern. Denken Sie daran, dass eine robuste Kühlung und eine ausreichende Stromversorgungskapazität entscheidend sind, um ein thermisches Throttling zu vermeiden und die Systemstabilität aufrechtzuerhalten. Darüber hinaus kann die Positionierung von Speicher in der Nähe von Verarbeitungseinheiten die Latenzzeit weiter reduzieren und eine effizientere und reaktionsschnellere Systemarchitektur schaffen.

Konfiguration der virtuellen Maschine und des Grafikprozessors

Sobald die Hardware eingerichtet ist, besteht der nächste Schritt in der Konfiguration von virtuellen Maschinen (VMs) und GPUs, um eine optimale KI-Leistung zu gewährleisten. Durch die richtige Konfiguration wird das Potenzial virtualisierter GPUs ausgeschöpft, sodass sie für KI-Workloads effektiver eingesetzt werden können. Im Folgenden erfahren Sie, wie Sie diese Ressourcen effizient konfigurieren und verwalten können.

Vollständiger GPU-Passthrough vs. vGPU-Partitionierung

Bei der Konfiguration von GPUs gibt es zwei Hauptansätze: GPU-Passthrough und vGPU-Partitionierung.

  • Beim GPU-Passthrough wird ein gesamter Grafikprozessor einer einzigen VM zugewiesen, was eine nahezu native Leistung für anspruchsvolle KI-Trainingsaufgaben bietet. Dieses Setup maximiert zwar die Leistung, beschränkt die GPU jedoch auf eine VM, was bei kleineren Arbeitslasten ineffizient sein kann.
  • Bei der vGPU-Partitionierung hingegen wird eine GPU in mehrere virtuelle Slices aufgeteilt. Dieser Ansatz ist kosteneffizienter für Aufgaben, die nicht die volle Leistung eines Grafikprozessors erfordern, wie z. B. Inferenz-Workloads oder kleinere Trainingsaufgaben.

Moderne Grafikprozessoren wie der NVIDIA A100 und H100 unterstützen MIG (Multi-Instance GPU) und ermöglichen bis zu sieben isolierte GPU-Instanzen auf einer einzigen Karte. Diese Funktion ist ideal, um die Hardwareauslastung zu maximieren und gleichzeitig die Kosten in Grenzen zu halten.

Die richtige Wahl hängt von Ihrem Anwendungsfall ab:

  • Für umfangreiches Training, wie das Trainieren von Sprachmodellen oder Deep-Learning-Forschung, ist GPU-Passthrough in der Regel die bessere Option.
  • Für Aufgaben wie Inference Serving, Entwicklung oder Testen bietet die vGPU-Partitionierung eine bessere Ressourceneffizienz und Kosteneinsparungen.

Ressourcenzuweisung für maximale Parallelität

Eine effiziente Ressourcenzuweisung ist wichtig, um Engpässe zu vermeiden und einen reibungslosen KI-Betrieb zu gewährleisten. Hier erfahren Sie, wie Sie Ihre Ressourcen ausbalancieren können:

  • CPU-Zuweisung: Weisen Sie jeder VM bestimmte CPU-Kerne zu, um den Kontextwechsel zu minimieren. In der Regel funktioniert die Zuweisung von 4-8 CPU-Kernen pro GPU gut, aber dies kann je nach KI-Framework und Komplexität der Arbeitslast variieren.
  • Speicherverwaltung: Planen Sie sowohl für den System-RAM als auch für den GPU-Speicher. Weisen Sie für die meisten KI-Aufgaben mindestens 16-32 GB RAM pro GPU zu, wobei genügend Speicher für den Hypervisor reserviert werden sollte. Die Verwendung großer Seiten kann auch den Speicher-Overhead bei datenintensiven Operationen reduzieren.
  • GPU-Speicher: Wenn Sie vGPU-Partitionierung verwenden, sollten Sie die GPU-Speichernutzung genau überwachen. Einige Frameworks wie PyTorch und TensorFlow können GPU-Speicher dynamisch zuweisen, aber das Festlegen von Grenzen stellt sicher, dass eine Arbeitslast die Ressourcen nicht monopolisiert.
  • Vernetzen: Aktivieren Sie SR-IOV (Single Root I/O Virtualization) für Netzwerkschnittstellen, um VMs direkten Hardwarezugriff zu ermöglichen. Dies verringert die Netzwerklatenz, was besonders für verteiltes KI-Training über mehrere Knoten hinweg wichtig ist.

GPU-Orchestrierungs-Tools

Sobald die Ressourcen zugewiesen sind, können Orchestrierungs-Tools die Verwaltung von GPUs vereinfachen, insbesondere in skalierten KI-Umgebungen.

  • NVIDIA GPU Operator: Dieses Tool automatisiert Aufgaben wie die Installation von GPU-Treibern, die Einrichtung von Container-Laufzeiten und die Zustandsüberwachung innerhalb von Kubernetes. Es sorgt für konsistente Konfigurationen in verschiedenen Clustern und reduziert den manuellen Arbeitsaufwand.
  • Kubernetes-GPU-Plugins: Plugins wie das NVIDIA-Geräte-Plugin ermöglichen die Feinabstimmung der GPU-Planung und -Zuweisung. Sie unterstützen die fraktionierte GPU-Nutzung und ermöglichen eine präzise Ressourcenverwaltung für Kubernetes-basierte Workloads.
  • SLURM: SLURM ist ein Job-Scheduler, der für High-Performance-Computing (HPC) und KI-Workloads entwickelt wurde und Funktionen wie GPU-Topologiebewusstsein, Fair-Share-Scheduling und Ressourcenreservierungen bietet. Er ist besonders nützlich für die Verwaltung von Mehrbenutzer- und Multiprojektumgebungen.
  • Docker mit NVIDIA Container Toolkit: Dieses Setup ermöglicht Containern den Zugriff auf GPUs, wobei die Isolierung zwischen den Arbeitslasten beibehalten wird. Es lässt sich nahtlos in Orchestrierungsplattformen integrieren und ist damit eine flexible Option für die Bereitstellung von KI-Anwendungen.

Wenn Ihre KI-Infrastruktur wächst, werden diese Orchestrierungs-Tools unverzichtbar. Sie automatisieren die Ressourcenverwaltung, verbessern die Auslastung und bieten die nötige Intelligenz, um mehrere Workloads effizient auf gemeinsam genutzter Hardware auszuführen.

Leistungsüberwachung und Zeitplanung

Nachdem Sie Ihre Hardware und Konfigurationen eingerichtet haben, müssen Sie sich im nächsten Schritt auf die Überwachung und Planung konzentrieren, damit alles reibungslos läuft. Diese beiden Praktiken sind das Rückgrat für die Aufrechterhaltung der KI-Spitzenleistung in virtualisierten GPU-Umgebungen. Selbst die beste Hardwarekonfiguration kann ohne einen angemessenen Einblick in die Ressourcennutzung und intelligente Planungsstrategien nicht ausreichen. Profiling, Scheduling und laufende Überwachung stellen sicher, dass KI-Workloads effizient und effektiv bleiben.

AI-Workload-Profiling

Profiling ist wie das Messen des Pulses Ihrer KI-Workloads - es hilft, Engpässe zu erkennen und stellt sicher, dass die Ressourcen sinnvoll genutzt werden, bevor die Leistung beeinträchtigt wird. Ziel ist es, zu verstehen, wie die verschiedenen Aufgaben GPU-Ressourcen, Speicher und Rechenzyklen verbrauchen.

NVIDIA Nsight Systems ist ein bewährtes Tool für die Profilerstellung von CUDA Anwendungen, das detaillierte Einblicke in die GPU-Auslastung, Speichertransfers und Kernel-Ausführungszeiten bietet. Für Deep-Learning-Frameworks können Profiling-Tools dabei helfen, festzustellen, ob die Arbeitslasten an die GPU, den Speicher oder die CPU gebunden sind, was für die Feinabstimmung der Ressourcenzuweisung entscheidend ist.

Framework-spezifische Tools wie TensorFlow Profiler und PyTorch Profiler gehen sogar noch tiefer. TensorFlow Profiler schlüsselt die Schrittzeiten auf und zeigt, wie viel Zeit für Aufgaben wie das Laden von Daten, die Vorverarbeitung und das Training aufgewendet wird. In der Zwischenzeit bietet PyTorch Profiler einen genauen Blick auf die Speichernutzung und hilft, Speicherlecks oder ineffiziente Tensoroperationen zu erkennen.

Zu den wichtigsten Metriken, die bei der Profilerstellung zu beachten sind, gehören:

  • GPU-Auslastung: Streben Sie während des Trainings mindestens 80 % an, um eine effiziente Nutzung zu gewährleisten.
  • Auslastung der Speicherbandbreite: Dies zeigt, wie gut der GPU-Speicher genutzt wird.
  • Kernel-Effizienz: Zeigt an, wie effektiv die Operationen auf die GPU-Architektur abgestimmt sind.

In virtualisierten Umgebungen wird die Profilerstellung aufgrund der zusätzlichen Hypervisor-Ebene etwas schwieriger. Tools wie vSphere Performance Charts oder KVM Performance Monitoring können die Lücke schließen, indem sie Metriken auf VM-Ebene mit Profildaten auf Gast-Ebene korrelieren. Mit diesem zweischichtigen Ansatz lässt sich feststellen, ob Leistungsprobleme auf die Virtualisierungsschicht oder die Arbeitslast selbst zurückzuführen sind.

Die aus der Profilerstellung gewonnenen Erkenntnisse fließen direkt in intelligentere Planungsstrategien ein und sorgen für eine effektive Ressourcenzuweisung.

AI-Workload-Planung

Die Planung ist der eigentliche Dreh- und Angelpunkt: Sie stellt sicher, dass die GPUs effizient genutzt werden, während mehrere KI-Workloads jongliert werden. Verschiedene Strategien erfüllen unterschiedliche Anforderungen, von der Synchronisierung verteilter Aufgaben bis hin zur Priorisierung kritischer Aufträge.

  • Gang Scheduling: Diese Methode eignet sich perfekt für synchrones Training und stellt sicher, dass alle Prozesse im verteilten Training aufeinander abgestimmt sind, sodass kein Arbeiter untätig bleibt.
  • Prädiktives Scheduling: Durch die Analyse historischer Daten prognostiziert dieser Ansatz die Laufzeiten von Aufträgen auf der Grundlage von Faktoren wie Modellgröße und Datensatzeigenschaften und ermöglicht so eine intelligentere Platzierung der Arbeitslast.
  • Auftragsvorbelegung: Aufgaben mit hoher Priorität können vorübergehend Aufgaben mit niedrigerer Priorität verdrängen. Checkpoint-fähige Scheduler halten Aufträge sicher an, speichern ihren Status und nehmen sie später wieder auf, wenn die Ressourcen frei werden.
  • Fair-Share-Planung: Verfolgt die historische Nutzung und passt die Prioritäten dynamisch an, um sicherzustellen, dass die Ressourcen gerecht auf die Benutzer oder Projekte verteilt werden.

Die von Ihnen gewählte Planungsmethode kann über die Effizienz des Systems entscheiden. Die Batch-Planung eignet sich beispielsweise gut für Forschungseinrichtungen mit flexiblen Fristen, während die Echtzeit-Planung für Inferenz-Workloads, die geringe Latenzzeiten erfordern, unerlässlich ist.

Sobald die Planung erfolgt ist, sorgt eine kontinuierliche Überwachung dafür, dass alles auf Kurs bleibt.

Überwachung und Benchmarking

Die kontinuierliche Überwachung dient als Frühwarnsystem, das potenzielle Probleme erkennt, bevor sie die Produktion stören. Durch die Kombination von Echtzeitmetriken mit historischen Daten können Trends und Muster aufgedeckt werden, die sonst unbemerkt bleiben würden.

GPU-Überwachungstools sollten alles überwachen, von der Auslastung und Speichernutzung bis hin zu Temperatur und Stromverbrauch. Der Data Center GPU Manager (DCGM) von NVIDIA ist eine robuste Option, die mit Plattformen wie Prometheus und Grafana integriert werden kann, um einen umfassenden Überblick zu bieten. Diese Tools können helfen, Probleme wie thermische Drosselung oder Speicherdruck zu erkennen, die die Leistung beeinträchtigen könnten.

Die Überwachung auf Anwendungsebene konzentriert sich auf KI-spezifische Metriken wie Trainingsverlust, Validierungsgenauigkeit und Konvergenzraten. Tools wie MLflow und Weights & Biases kombinieren diese Metriken mit Systemleistungsdaten und bieten so ein vollständiges Bild des Zustands der Arbeitslast.

Für verteiltes Training ist die Netzwerküberwachung ein Muss. Es ist wichtig, die Bandbreitennutzung, Latenz und Paketverluste zwischen den Knoten zu verfolgen. Hochgeschwindigkeitsverbindungen wie InfiniBand erfordern spezielle Tools, um eine reibungslose Gradientensynchronisierung und ein paralleles Datentraining zu gewährleisten.

Benchmarking hilft bei der Festlegung von Leistungsgrundlagen und der Validierung von Optimierungen. MLPerf-Benchmarks sind eine Standardwahl für die Bewertung von Training und Inferenz über verschiedene KI-Modelle und Hardwarekonfigurationen hinweg. Durch die Durchführung dieser Tests in Ihrer virtualisierten Umgebung werden grundlegende Erwartungen festgelegt und Konfigurationsprobleme hervorgehoben.

Synthetische Benchmarks, wie die in NVIDIAs DeepLearningExamples-Repository, sind ebenfalls nützlich. Sie simulieren spezifische Szenarien, helfen bei der Isolierung des Virtualisierungs-Overheads und bestätigen, dass Ihre Umgebung wie erwartet funktioniert.

Regelmäßige Benchmarking-Tests - z. B. einmal im Monat - können Probleme wie Treiberaktualisierungen, Konfigurationsabweichungen oder Hardwareverschlechterungen aufdecken, die sonst unbemerkt bleiben würden.

FDC-Server für KI-Infrastrukturen

FDC Servers

Um Spitzenleistungen in KI-Systemen zu erzielen, ist eine zuverlässige Hosting-Infrastruktur unverzichtbar. Der richtige Hosting-Partner stellt sicher, dass Ihre Profiling-, Planungs- und Überwachungsstrategien nahtlos funktionieren und das Rückgrat bilden, das für die effektive Optimierung von KI-Workloads erforderlich ist.

Diese stabile Infrastruktur ermöglicht den fortschrittlichen Einsatz der zuvor besprochenen Profilierungs-, Planungs- und Orchestrierungstechniken.

GPU-Server für KI-Workloads

FDC Servers bietet GPU-Hosting speziell für KI- und Machine-Learning-Anwendungen an. Die GPU-Server von FDC Servers beginnen bei 1.124 US-Dollar pro Monat und verfügen über eine ungemessene Bandbreite - ein Muss bei der Arbeit mit großen Datensätzen oder verteilten Schulungen. Dank dieser Funktion müssen Sie sich keine Gedanken mehr über Grenzen bei der Datenübertragung machen und können Ihre Kosten kalkulierbar halten.

Die Server sind in hohem Maße anpassbar, so dass Sie die Hardwarekonfigurationen für KI-Modelle mit hohem Speicherbedarf oder spezielle GPU-Konfigurationen, wie sie für Computer-Vision-Aufgaben benötigt werden, feinabstimmen können. Durch die sofortige Bereitstellung können Sie die GPU-Ressourcen schnell aufstocken, um schwankende Anforderungen zu erfüllen.

Zu den wichtigsten Funktionen gehören die Unterstützung für GPU-Passthrough, vGPU-Partitionierung und benutzerdefinierte Planung, die alle für die Bewältigung anspruchsvoller KI-Arbeitslasten entscheidend sind.

Ungemessene Bandbreite und globale Bereitstellung

Ungemessene Bandbreite ist ein entscheidender Vorteil für datenintensive KI-Projekte. Das Training großer Modelle erfordert oft die Übertragung von Terabytes an Daten zwischen Speichersystemen, Rechenknoten und Überwachungstools. Durch den Wegfall von Datenübertragungsbeschränkungen sorgt FDC Servers dafür, dass Ihr Budget planbar bleibt und Ihre Arbeitsabläufe nicht unterbrochen werden.

Mit 74 globalen Standorten bietet FDC Servers die geografische Reichweite, die für eine moderne KI-Infrastruktur erforderlich ist. Dieses globale Netzwerk ermöglicht es Ihnen, die Rechenressourcen näher an den Datenquellen zu positionieren und so die Latenz bei verteilten Trainingskonfigurationen zu reduzieren. Für die Inferenz können Modelle an Edge-Standorten bereitgestellt werden, was schnellere Reaktionszeiten für Endbenutzer gewährleistet.

Die globale Infrastruktur spielt auch eine wichtige Rolle bei der Notfallwiederherstellung und Redundanz. Fällt ein Standort aus, können die Arbeitslasten nahtlos in eine andere Region migriert werden, sodass der Betrieb reibungslos weiterläuft. Für Unternehmen, die KI-Pipelines mit mehreren Regionen verwalten, gewährleistet eine konsistente Infrastruktur an allen 74 Standorten die Einheitlichkeit von Virtualisierungs-Setups, Überwachungstools und Planungsstrategien - unabhängig davon, wo Ihre Ressourcen eingesetzt werden.

Darüber hinaus bietet FDC Servers einen 24/7-Support, der bei Problemen mit GPU-Treibern, Virtualisierungskonflikten oder der Ressourcenzuweisung zur Verfügung steht. Dies gewährleistet minimale Ausfallzeiten, selbst in komplexen, virtualisierten GPU-Umgebungen.

Diese Funktionen bilden zusammen eine solide Grundlage für eine optimierte KI-Leistung.

Fazit

Dieser Leitfaden zeigt, wie die Kombination aus fortschrittlicher Hardware, fein abgestimmten Ressourcen und einer soliden Infrastruktur die KI-Leistung erheblich steigern kann.

Um das Beste aus Ihren KI-Workloads herauszuholen, sollten Sie Ihre Hardware, Ressourcenzuweisung und Infrastruktur auf Ihre spezifischen Anforderungen abstimmen. Für maximale Leistung ist GPU-Passthrough ideal, während vGPU-Partitionierung eine effiziente Möglichkeit zur gemeinsamen Nutzung von Ressourcen bietet.

Die Synergie zwischen Hardwareauswahl und Ressourcenabstimmung ist der Schlüssel zur Optimierung der Leistung. Die Verwendung von GPUs mit ausreichender Speicherbandbreite, die Integration von NVMe-Speicher und die Gewährleistung eines hohen Netzwerkdurchsatzes können die Trainingseffizienz und die Modellleistung direkt verbessern. Die Feinabstimmung der Systemtopologie reduziert Verzögerungen bei der Verbindung, während die Profilerstellung und intelligente Planung die GPU-Nutzung maximieren. Orchestrierungs-Tools sorgen darüber hinaus für eine konsistente Leistung auf hohem Niveau.

Ein zuverlässiger Hosting-Partner verbindet alles miteinander. Für Unternehmen, die Ressourcenprobleme bewältigen wollen, ist ein zuverlässiges Hosting von entscheidender Bedeutung. FDC Servers bietet GPU-Hosting für 1.124 US-Dollar/Monat mit ungemessener Bandbreite an - eine Option, die Datentransferlimits und unvorhersehbare Kosten eliminiert.

Mit Funktionen wie geografischer Skalierbarkeit, sofortiger Bereitstellung und 24/7-Support können Sie KI-Abläufe nahtlos skalieren. Ganz gleich, ob Sie regional verteilte Schulungen verwalten oder Edge-Inference-Modelle bereitstellen, eine zuverlässige Infrastruktur beseitigt viele der technischen Hürden, die KI-Projekte oft ausbremsen.

Um im Bereich der KI erfolgreich zu sein, ist eine nahtlose Mischung aus GPU-Leistung, präziser Ressourcenverwaltung und zuverlässigem Hosting erforderlich. Wenn Sie diese Strategien befolgen und die Infrastruktur von FDC Servers nutzen, können Sie den Weg für Spitzenleistungen in der KI ebnen.

FAQs

Wie macht die GPU-Virtualisierung KI-Workloads effizienter und kostengünstiger?

Mit der GPU-Virtualisierung können mehrere virtuelle Maschinen auf einen einzigen physischen Grafikprozessor zugreifen, was die Effizienz steigert und gleichzeitig die Kosten senkt. Durch die gemeinsame Nutzung von Ressourcen entfällt der Bedarf an zusätzlicher Hardware, wodurch die vorhandenen Ressourcen besser genutzt und die Gesamtkosten gesenkt werden.

Dieses Setup macht auch die Skalierung und Verwaltung viel einfacher. Unternehmen können mehr KI-Workloads übernehmen, ohne für jede virtuelle Maschine einen eigenen Grafikprozessor zu benötigen. Das Ergebnis? Optimierte Leistung und kontrollierte Kosten - eine ideale Kombination für KI- und Machine-Learning-Projekte.

Was ist der Unterschied zwischen GPU-Passthrough und vGPU-Partitionierung, und wann sollten Sie beide einsetzen?

Beim GPU-Passthrough wird der gesamte Grafikprozessor einer einzigen virtuellen Maschine (VM) zugewiesen und bietet eine Leistung, die sich kaum von der physischen Hardware unterscheiden lässt. Das macht diese Lösung zur ersten Wahl für anspruchsvolle Aufgaben wie das Training von KI-Modellen, Deep Learning oder 3D-Rendering, bei denen es darauf ankommt, jedes Quäntchen Leistung herauszuquetschen.

Im Gegensatz dazu wird bei der vGPU-Partitionierung eine einzelne GPU in mehrere hardwarebasierte Segmente aufgeteilt, so dass mehrere VMs oder Nutzer dieselbe GPU gleichzeitig nutzen können. Dieses Setup eignet sich am besten für gemeinsam genutzte Umgebungen wie virtuelle Desktops oder kollaborative Workstations, bei denen ein Gleichgewicht zwischen Flexibilität und effizienter Ressourcennutzung im Vordergrund steht.

Was sind die besten Tools und Strategien zur Überwachung und Optimierung von KI-Workloads in GPU-virtualisierten Umgebungen?

Um das Beste aus KI-Workloads in GPU-virtualisierten Umgebungen herauszuholen, ist es wichtig, GPU-Überwachungstools zu nutzen, die Echtzeitdaten zur Ressourcennutzung und Leistung liefern. Die vGPU-Verwaltungslösungen von NVIDIA erleichtern beispielsweise die Verfolgung der GPU-Auslastung und die Optimierung der Ressourcenverteilung.

Ein weiterer wichtiger Ansatz ist der Einsatz von Orchestrierungsplattformen wie Kubernetes. Diese Plattformen können Arbeitslasten dynamisch anpassen und Ressourcen effektiver zuweisen, wodurch Sie eine bessere GPU-Leistung erzielen. Darüber hinaus spielt die regelmäßige Feinabstimmung von Hyperparametern und die Verfeinerung von Datenpipelines eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung eines hohen Leistungsniveaus. Durch die kontinuierliche Überwachung von GPU-Metriken können Sie Engpässe frühzeitig erkennen und Ressourcenkonflikte vermeiden, um einen reibungslosen Ablauf Ihrer KI-Aufgaben zu gewährleisten.

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