電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/李彎彎）前不久，毫末智行與火山引擎共同發(fā)布了中國(guó)自動(dòng)駕駛行業(yè)最大的智算中心——毫末“雪湖·綠洲”（MANA OASIS）。據(jù)毫末智行CEO顧維灝介紹，MANA OASIS的算力高達(dá)67億億次/秒，存儲(chǔ)帶寬可達(dá)2T/秒，通信帶寬達(dá)到800G/秒，可以為自動(dòng)駕駛技術(shù)的持續(xù)迭代提供充足動(dòng)力。

不僅僅是自動(dòng)駕駛車自身算力，智算中心也成為車企和自動(dòng)駕駛公司競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。眾所周知，自動(dòng)駕駛行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)特斯拉在幾年前就已經(jīng)建立自己的智算中心，并且還自研芯片以提升效率。國(guó)內(nèi)除了毫末智行，小鵬汽車在今年8月也宣布已經(jīng)建成自動(dòng)駕駛智算中心。

多方面優(yōu)化，MANA OASIS訓(xùn)練效率提升100倍

結(jié)合自動(dòng)駕駛近十年的發(fā)展歷史，毫末智行認(rèn)為，可以將近十年的自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展分成三個(gè)階段：最早的硬件驅(qū)動(dòng)方式，可以稱為自動(dòng)駕駛的1.0時(shí)代；最近幾年的軟件驅(qū)動(dòng)方式，可稱之為自動(dòng)駕駛的2.0時(shí)代；即將發(fā)生，并將持續(xù)發(fā)展的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方式，是自動(dòng)駕駛的3.0時(shí)代。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)也是自動(dòng)駕駛發(fā)展公認(rèn)的方向，而它對(duì)智算中心的要求很高。

因此毫末和火山引擎共同定制了一個(gè)屬于自動(dòng)駕駛的智算中心。具體來看，在系統(tǒng)架構(gòu)方面，如下圖，左邊是高性能存儲(chǔ)，基于高性能并行文件系統(tǒng)VePFS，可以提供高達(dá)2T/s的讀取速度，并且支持百億級(jí)小文件高速讀寫。右邊是計(jì)算平臺(tái)，提供了充沛的算力，每臺(tái)服務(wù)器配置8個(gè)GPU卡，通過600G/s的雙向NVSwitch高速互聯(lián)，進(jìn)行通信。服務(wù)器之間通過4張200G帶寬的RDMA網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，提供高達(dá)800G/s的網(wǎng)絡(luò)帶寬。

在數(shù)據(jù)管理上，為了充分發(fā)揮智算中心的價(jià)值，讓GPU持續(xù)飽和運(yùn)行，毫末經(jīng)過2年多研發(fā)，建立了全套面向大規(guī)模AI訓(xùn)練的毫末文件系統(tǒng)。在采集端，把數(shù)據(jù)按照訓(xùn)練的要求，以4D Clip為單位組織文件形態(tài)；在傳輸端，基于毫末場(chǎng)景庫，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行場(chǎng)景化分析，打上各類Tag，方便模型基于Tag從不同維度對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣、分布統(tǒng)計(jì)、語料提??；在訓(xùn)練端，基于分級(jí)存儲(chǔ)理念，把對(duì)象存儲(chǔ)、高性能、顯存充分整合，實(shí)現(xiàn)高容量與高性能并存。

最終實(shí)現(xiàn)了百P數(shù)據(jù)篩選速度提升10倍、百億小文件隨機(jī)讀寫延遲小于500us。在毫末文件系統(tǒng)的加持下，消除數(shù)據(jù)瓶頸，GPU利用率從60%提升到接近80%。

在MANA OASIS的訓(xùn)練加速上也做了大量?jī)?yōu)化。大家都知道，transformer大模型的訓(xùn)練成本非常高，訓(xùn)練一個(gè)大模型有時(shí)成本高達(dá)幾千萬。毫末在此方向深入研究，借鑒了學(xué)術(shù)界最新的研究成果，基于Sparse MoE，可以根據(jù)計(jì)算特點(diǎn)，進(jìn)行稀疏激活，提高計(jì)算效率，實(shí)現(xiàn)單機(jī)8卡就能訓(xùn)練百億參數(shù)大模型的效果。

毫末智算中心也實(shí)現(xiàn)了跨機(jī)共享expert的方法，完成千億參數(shù)規(guī)模大模型的訓(xùn)練，而且訓(xùn)練成本降低到百卡周級(jí)別。在此基礎(chǔ)上，毫末基于自己的業(yè)務(wù)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了業(yè)界領(lǐng)先的多任務(wù)并行訓(xùn)練系統(tǒng)，能同時(shí)處理圖片、點(diǎn)云、結(jié)構(gòu)化文本等多種模態(tài)的信息，既保證了模型的稀疏性，又提升了計(jì)算效率。結(jié)合多方面的優(yōu)化，毫末智算中心的訓(xùn)練效率提升了100倍。

為何小鵬、特斯拉等車企要建立自己的智算中心

除了毫末智行，小鵬汽車、特斯拉等車企也已建設(shè)自己的智算中心。今年8月，小鵬汽車宣布在烏蘭察布建成當(dāng)時(shí)中國(guó)最大的自動(dòng)駕駛智算中心“扶搖”，用于自動(dòng)駕駛模型訓(xùn)練?！胺鰮u”基于阿里云智能計(jì)算平臺(tái)，算力可達(dá)600PFLOPS（每秒浮點(diǎn)運(yùn)算60億億次），將小鵬自動(dòng)駕駛核心模型的訓(xùn)練速度提升了近170倍。

通過與阿里云合作，“扶搖”以更低成本實(shí)現(xiàn)了更強(qiáng)算力。具體來看，對(duì)GPU資源進(jìn)行細(xì)粒度切分、調(diào)度，將GPU資源虛擬化利用率提高3倍，支持更多人同時(shí)在線開發(fā)，效率提升十倍以上。在通訊層面，端對(duì)端通信延遲降低80%至2微秒。

整體計(jì)算效率上，實(shí)現(xiàn)了算力的線性擴(kuò)展。存儲(chǔ)吞吐比業(yè)界20GB/s的普遍水準(zhǔn)提升了40倍，數(shù)據(jù)傳輸能力相當(dāng)于從送快遞的微型面包車，換成了20多米長(zhǎng)的40噸集裝箱重卡。此外，阿里云機(jī)器學(xué)習(xí)平臺(tái)PAI提供了模型訓(xùn)練部署、推理優(yōu)化等AI工程化工具，比開源框架訓(xùn)練性能提升30%以上。

“扶搖”支持小鵬自動(dòng)駕駛核心模型的訓(xùn)練時(shí)長(zhǎng)從7天，縮短至1小時(shí)內(nèi)，大幅提速近170倍。據(jù)介紹，“扶搖”正用于小鵬城市NGP輔助駕駛系統(tǒng)的算法模型訓(xùn)練。和高速道路相比，城市路段的交通狀況更為復(fù)雜，自動(dòng)駕駛特殊場(chǎng)景的數(shù)據(jù)集規(guī)模增加了上百倍。

早幾年前，特斯拉就已經(jīng)建立了自己的AI計(jì)算中心——Dojo，總計(jì)使用了1.4萬個(gè)英偉達(dá)的GPU來訓(xùn)練AI模型。為了進(jìn)一步提升效率，特斯拉在2021年發(fā)布了自研的AI加速芯片D1，25個(gè)D1封裝在一起組成一個(gè)訓(xùn)練模塊（Training tile），然后再將訓(xùn)練模塊組成一個(gè)機(jī)柜（Dojo ExaPOD）。在今年10月的AI Day上，特斯拉展示了自有AI計(jì)算中心的最新進(jìn)展，用自研的D1芯片打造的計(jì)算設(shè)備能夠提升30%的模型訓(xùn)練效率。

可以看到，車企和自動(dòng)駕駛公司自建智算中心，能夠在性能上進(jìn)行多方面的優(yōu)化，提升效率。此外在成本上也會(huì)更有利，何小鵬此前談到，對(duì)于智能汽車公司來說，算力成本將會(huì)從今天的億元級(jí)別上升到將來的十億元級(jí)別。因此，如果持續(xù)使用公有云服務(wù)，邊際成本將會(huì)不斷上漲。如果自行組建智算中心，一次性投資約在數(shù)千萬到1億元以內(nèi)，長(zhǎng)期來看性價(jià)比更高。