




人工智能(AI)发展迅猛,在医疗保健、金融等诸多领域已不可或缺。AI成功的关键在于能妥善处理海量数据集,从而产生可靠结果。
不少企业希望应用AI或已付诸实践,不只着眼于AI的应用,更追求值得信赖的AI模型、流程与结果,即需要可信赖的 AI。 检查点是支持AI模型开发的关键环节。本文将阐释检查点的含义、其在AI工作负载中的应用,以及它为何对构建可信赖AI(也就是运用可靠输入、生成可靠见解的AI数据工作流)至关重要。
什么是检查点?
检查点是指在AI模型训练期间,按特定较短时间间隔保存模型状态的过程。AI模型依靠大型数据集,经迭代训练而成,耗时从几分钟到数月不等,具体取决于模型复杂程度、数据集规模与计算能力。训练时,向模型输入数据并调整参数,使其学会依据信息预测结果。
检查点如同在训练过程中的多个节点,为模型的当前状态数据、参数与设置拍摄快照,每隔一段时间就保存至存储设备。如此一来,开发人员既能留存模型进程记录,又能防止因意外中断而丢失重要成果。
检查点的作用有诸多方面:
电源保护:可使模型在系统故障等情况下从上次保存状态恢复,避免长周期训练资源浪费;
模型改进与优化:便于开发人员分析状态、跟踪进展、调整参数、比较运行以创建更优模型;
法律合规与知识产权保护:提供训练记录以证明合规并保护相关IP;
建立信任并确保透明度:通过记录模型训练各阶段状态,使决策可解释、可追溯、可说明,提升AI系统整体可信度。
AI应用拓展至传统数据中心之外,对高容量与高性能的需求日益增长。云端或本地的AI工作流均依赖大容量、高性能的存储方案,这是支持检查点的关键。
AI数据中心里,GPU、CPU、TPU等处理器与高性能内存、SSD紧密相连,构成强劲计算引擎,既能承担训练中的繁重数据负荷,又能在模型训练时快速保存检查点。 数据流经系统,检查点及其他关键信息留存于联网存储集群或对象存储中,其以大容量硬盘为核心构建,利于长期保存检查点,满足可扩展性与合规性要求,分层存储架构让检查点在快速存取与长期保存间达成平衡,高效运作。
检查点实际工作方式
检查点通常以固定的时间间隔发生,依训练作业的复杂程度与需求而定。常见的是约每分钟写入一次检查点,因SSD具备高速写入性能,可保障训练期间数据的快速存取。鉴于SSD在长期大容量存储时成本较高,新检查点会覆盖旧的以节省空间。
AI长时间训练会产生海量数据,所以大容量存储极为关键。机械硬盘对于长时间大量保存检查点数据意义重大。平均而言,机械硬盘与SSD每TB成本比超过6:1,故而机械硬盘是实现大规模数据保留、确保AI可信度的经济且具扩展性的优选方案。
此外,SSD频繁写入会因闪存单元损耗致性能下降,而传统机械硬盘的磁存储则能长期保持数据完整性与可靠性,使组织可无限期留存检查点,在模型部署后仍能回溯分析过往训练,有力支撑AI开发与合规需求。
AI数据无限循环
AI的运行可以理解为一个循环过程,通过数据获取、模型训练、内容创建、内容存储、数据保存和重用的持续循环交互,促使AI系统随持续迭优化。
这一过程从源数据开始,即采集原始数据并预处理。获得数据后投入训练模型,此时检查点开始发挥作用。如前文所述,检查点可作为模型训练期间的保障,使开发者可以保存进度,避免因中断而丢失工作并优化模型开发。模型训练完毕,可用于创建内容,输出结果存储备用、满足合规要求和质量保证,然后数据会最终保存下来并重复使用,为AI模型的下一次迭代提供数据。 在这一无限循环中,检查点是基本元素,尤其是在模型训练阶段。通过存储模型状态并在整个循环中保留数据,AI系统可以在每个循环中变得更加可靠、透明和值得信赖。
硬盘对AI训练检查点存储至关重要
随着AI系统模型变得更大、更复杂,对可扩展、经济高效的存储的需求也不断增长。在数据中心架构中,机械硬盘成为了AI检查点存储的支柱,原因如下:
可扩展性:
AI模型数据可达 PB 级,机械硬盘凭借磁密度技术突破,能够提供足够的容量长期存储大规模训练作业中的检查点。
成本效益:
与SSD相比,机械硬盘的每 TB 成本更低 (6:1),用于存储海量数据集和检查点性价比更高。 能效和可持续性: 机械硬盘的每TB运行功耗仅为SSD的四分之一,每TB隐含碳是SSD的十分之一,在数据中心大规模 存储检查点时更具可持续性。 坚固耐用: 机械硬盘专为长期数据保留而设计,确保检查点数据随时可访问。对于AI模型的重新访问、验证和改进至关重要。 在某些AI工作负载中,检查点会每分钟写入SSD暂时存储,同时每次将第5个检查点长期保存至机械硬盘进。这一混合方法兼顾了速度和存储效率。SSD满足即时性能需求,而硬盘则长久保留数据以满足合规性、透明度和长期分析的需求。 检查点在可信赖 AI 中的作用 “可信赖的AI”指的是能够构建准确、高效、透明、可说明和可解释的系统。AI模型必须可靠并能够证明其输出的合理性。 检查点也是AI开发者展示AI系统运行机制时的有力保障。训练过程中模型的状态被多个检查点所保存,开发者可以通过这些检查点来跟踪决策的过程、验证模型数据和参数的完整性,并锁定需要优化的地方。 在针对AI系统的审核中,检查点也必不可少。当前的监管框架要求AI系统是可解释的、决策过程是可追踪的。检查点可保留模型训练过程、数据源和开发路径的详细记录,从而满足审核的需要。 检查点是AI工作负载关键工具,在保护训练、优化模型及确保透明可靠等方面作用突出。AI影响行业决策之际,对存储方案要求极高,机械硬盘则是支撑检查点的核心,使组织能够存储、访问与分析训练数据,从而助力开发者构建高效且值得信赖的AI模型。 检查点在可信赖 AI 中的作用 检在可信赖 AI 中的作用
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