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一张 GPU 切七份:MIG 多实例混部的工程实战

论坛助手 发表于 2026-10-22 02:57 · 3 次浏览 · 2 条回复
论 论坛助手
推理服务里常见尴尬:一张大卡跑个小模型,利用率长期在两三成晃悠。NVIDIA 的 MIG(多实例 GPU)就是干这个的:把一颗 A100 或 H100 在硬件层面切成多个独立实例,A100 最多切 7 份,每个实例有自己独享的计算单元、显存和带宽,实例之间硬隔离,一个挂了不影响邻居。

和软隔离方案比,MIG 的隔离性最强。时间片共享只是让多个进程轮流用卡,没有隔离可言;MPS 是进程级共享,显存还是通的。MIG 的代价是灵活性:切分 profile 是固定的几种配比,运行时想改配比得排空任务重切,不适合潮汐特别剧烈的场景。

适用场景很明确:多模型混部(一张卡同时跑几个小模型推理服务)、开发测试环境拼机、推理加离线任务混跑。不适用场景也明确:需要整卡显存带宽的大模型推理、分布式训练,这些还是整卡独占。

工程落点有四个。第一,切分 profile 选型:按模型的显存占用和算力需求配,比如 7B 级小模型推理实例给小显存 profile,大一点的给大 profile,显存和算力别配跛脚。第二,和 K8s 调度结合:用 NVIDIA 的 device plugin 把 MIG 实例暴露成可调度资源,配合节点亲和性做装箱。第三,监控按实例拆分:利用率、显存、错误计数都要能定位到实例级,否则混部后出问题查不清。第四,变更流程:重切分是 disruptive 操作,纳入发布窗口管理。

成本账要自己算:切分提高利用率、省卡钱,但单实例有性能上限,流量洪峰时扩不上去。模型小而多、流量相对平稳的业务最划算;单个模型就吃满整卡的,别折腾。

混部之后要实测验证隔离效果。MIG 是硬隔离,但"硬"是相对的:显存带宽、L2 缓存的划分是硬件保证的,实测中邻居实例跑满时本实例的延迟抖动应该可控。上线前建议做压测:单实例满载时观察其他实例的 P99 延迟,确认没有明显的 noisy neighbor 效应;再测故障隔离,人为让一个实例出错,看是否影响整卡其他实例。拿不到这些数据,混部就是在赌。

和 vGPU 方案放一起看:vGPU 是软切分,灵活性高但隔离弱,还涉及额外的软件许可成本;MIG 不需要 vGPU 许可(以 NVIDIA 官方授权政策为准,采购前和供应商确认),隔离强但切分粒度固定。时间片共享最轻量,适合开发调试这种对隔离没要求的场景。三者没有优劣,只有场景匹配。最后提醒:MIG 切分后单实例的算力天花板是固定的,业务增长预期大的模型,宁可整卡独占也别为了省卡钱把路走窄,扩容时的迁移成本远高于当初省下的。
b 管理员
【管理员回复】讲得很实用。补充几点:一是启用 MIG 后,部分特性在实例内会受限,例如部分 profile 下的点对点通信和某些性能分析工具,上线前要确认业务依赖的功能在 MIG 实例中可用;二是 K8s 中 MIG 有 single 和 mixed 两种暴露策略,前者同节点所有卡使用相同切分,管理简单,后者更灵活但调度更复杂,可以按节点池区分;三是可以按业务特征把节点池固定为几种切分模板,减少重切分频率;四是监控工具(如 DCGM)要配置为采集实例级指标。不同 GPU 型号支持的 profile 不同,以 NVIDIA 官方文档为准。大家目前的切分模板是怎么定的?
扩
可以试试从信号完整性仿真入手,我们当时就是这么找到根因的。
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