Reducing the Cost of GPU Cold Starts in Serverless Deep Learning Inference Serving
Notice bibliographique
Résumé
The rapid growth of Deep Learning (DL) has led to increasing demand for DL-as-a-Service. In this paradigm, DL inferences are served on-demand through a serverless cloud provider, which manages the scaling of hardware resources to satisfy dynamic workloads. This is enticing to businesses due to lower infrastructure management costs compared to dedicated on-site hosting. However, current serverless systems suffer from long cold starts where requests are queued until a server can be initialized with the DL model, which is especially problematic due to large DL model sizes. In addition, low-latency demands such as in real-time fraud detection and algorithmic trading cause long inferences in CPU-only systems to violate deadlines. To tackle this, current systems rely on over-provisioning expensive GPU resources to meet low-latency requirements, thus increasing the total cost of ownership for cloud service providers. In this work, we characterize the cold start problem in GPU-accelerated serverless systems. We then design and evaluate novel solutions based on two main techniques. Namely, we propose remote memory pooling and hierarchical sourcing with locality-aware autoscaling where we exploit underutilized memory and network resources to store and prioritize sourcing the DL model from existing host machines over remote host memory then cloud storage. We demonstrate through simulations that these techniques can perform up to 19.3× and 1.4× speedup in 99th percentile and median end-to-end latencies respectively compared to a baseline. Such speedups enable serverless systems to meet low-latency requirements despite dynamic workloads.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,008 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,002 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».