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AI data delivery: come ottimizzare le GPU e ridurre i costi

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Infrastruttura AI data delivery per ottimizzazione GPU e storage

L’AI data delivery rappresenta oggi il collo di bottiglia nascosto che impedisce alle GPU di esprimere il loro pieno potenziale. Mentre le aziende investono miliardi in infrastrutture GPU per carichi di lavoro AI, molte scoprono che queste costose risorse rimangono inattive molto più del previsto. Tuttavia, il problema non risiede nell’hardware, ma nel layer di distribuzione dati tra storage e compute.

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Perché le GPU rimangono inattive nonostante gli investimenti

Infrastruttura AI data delivery per ottimizzazione GPU e storage

Secondo Mark Menger, solutions architect di F5, le GPU raramente costituiscono il fattore limitante. Di conseguenza, queste unità di calcolo rimangono in attesa di dati, incapaci di sfruttare la loro reale capacità elaborativa. Inoltre, i pattern tradizionali di accesso allo storage non sono stati progettati per gestire carichi di lavoro AI altamente paralleli e discontinui.

In primo luogo, i workload AI generano pattern bidirezionali complessi. Questi includono ingestione massiva da acquisizione continua di dati, output di simulazioni e checkpoint dei modelli. Pertanto, quando si combinano con training e inferenza intensivi in lettura, questi pattern stressano l’infrastruttura di storage in modi senza precedenti.

I rischi dell’accoppiamento diretto tra framework AI e storage

Quando i framework AI si connettono direttamente agli endpoint di storage senza un layer intermedio di AI data delivery, la fragilità operativa aumenta rapidamente. Nello specifico, durante eventi di scaling, failure o transizioni cloud, le conseguenze possono essere devastanti per l’intera infrastruttura.

Menger descrive un pattern ricorrente osservato con tre diversi clienti. In questi casi, l’accoppiamento stretto ha causato failure sistemici completi. Analogamente, quando grandi workload di training sovraccaricano l’infrastruttura di storage, il sistema collassa completamente. Allo stesso modo, il recupero richiede ore anziché secondi, lasciando le GPU inattive e generando un ROI negativo.

L’effetto domino dei failure di storage

Qualsiasi instabilità nel servizio di storage ha un raggio d’impatto incontrollato. Come risultato, un comportamento anomalo in un’applicazione può propagarsi a tutti i consumer del servizio di storage. Ciononostante, molte organizzazioni continuano a sottovalutare questo rischio architetturale fondamentale.

Come un layer indipendente di AI data delivery migliora l’utilizzo delle GPU

L’introduzione di un layer indipendente di distribuzione dati offre benefici che vanno oltre la prevenzione dei failure catastrofici. Innanzitutto, il disaccoppiamento consente di ottimizzare l’accesso ai dati indipendentemente dall’hardware di storage. Di conseguenza, si riduce il tempo di inattività delle GPU e si migliora la prevedibilità dei costi.

Maggie Stringfellow, VP Product Management di F5, spiega che questo approccio abilita funzionalità cruciali:

  • Caching intelligente più vicino al compute
  • Traffic shaping e ottimizzazione del protocollo
  • Riduzione dei costi di egress cloud
  • Protezione dei sistemi di storage da pattern di accesso AI illimitati
  • Performance stabile sotto crescita e variabilità

Inoltre, questo isolamento operativo protegge i sistemi di storage da pattern di accesso AI non controllati. Per questo motivo, si ottiene un comportamento dei costi più prevedibile e performance stabili anche durante la crescita.

Il control point programmabile tra compute e storage

La soluzione proposta da F5 posiziona la sua piattaforma di Application Delivery e Security come una “porta d’ingresso allo storage”. Pertanto, fornisce routing consapevole dello stato di salute, prevenzione degli hotspot ed enforcement delle policy senza richiedere riscritture applicative.

Successivamente, il control point programmabile utilizza logica condizionale basata su eventi per abilitare gestione intelligente del traffico. Nello specifico, le decisioni di routing si basano sullo stato reale dei backend, monitorando indicatori precoci di problemi. Ecco perché quando emergono problemi, il sistema può isolare componenti malfunzionanti senza abbattere l’intero servizio.

Gestire la sicurezza nell’AI data delivery

L’AI sta forzando i team di storage a trattare il movimento dei dati come un problema sia di performance che di sicurezza. Tuttavia, la sicurezza non può più essere data per scontata semplicemente perché i dati risiedono nel data center. Al contrario, l’AI introduce pattern di accesso automatizzati ad alto volume che devono essere autenticati, cifrati e governati alla velocità richiesta.

F5 BIG-IP si posiziona direttamente nel percorso dei dati AI per fornire accesso ad alta velocità allo storage oggetti. Allo stesso modo, applica policy, ispeziona il traffico e prende decisioni informate sul payload. In altre parole, alimentare rapidamente le GPU è necessario ma non sufficiente.

Perché l’AI data delivery definirà la scalabilità futura

In definitiva, i requisiti per la distribuzione dati si intensificheranno ulteriormente. Stringfellow prevede uno shift dall’ottimizzazione bulk verso orchestrazione dati real-time e policy-driven attraverso sistemi distribuiti. Per concludere, le architetture agentiche e basate su RAG richiederanno controllo runtime granulare su latenza, scope di accesso e confini di trust delegati.

Le organizzazioni dovrebbero iniziare a trattare l’AI data delivery come infrastruttura programmabile, non come sottoprodotto dello storage o del networking. Pertanto, le aziende che adotteranno questo approccio precocemente scaleranno più velocemente e con meno rischi, massimizzando il ritorno sugli investimenti in GPU.