云端算力越来越强,为什么AI还要本地部署?
在产线质检工位上,四台工业相机同时拍摄传送带上的每一件金属制品,每一帧画面都要判断有没有质量缺陷。这个推理判断往往只有几十毫秒的时间窗口,而公网往返一趟,通常要花上百毫秒。该场景下,就需要把算力放到离数据产生最近的地方,即边缘AI部署,也常被称为本地部署。
给产线智能化做AI选型时,难的是判断什么时候云端够用、什么时候必须放到本地。云端的优势是算力更强、单价更低、也不用自己维护,但它对现场条件有要求。
现场网络能不能稳定覆盖、原始数据能不能出域、响应时间要求是多少、调用量会涨到多大,这四条决定了算力该放在哪。
丨网络会断的地方,推理不能放在云端
生产现场的网络很难保证一直在线。金属加工车间就是一个典型,行车变频器、伺服驱动器需要同时工作,导致无线信号衰减明显,短时中断的现象会时常发生,时长从百毫秒到十几秒都有可能。
云端推理是要靠网络把整条链路走完,图像上传到几百公里外的机房,等处理完再传回来。这中间任何一段网络断掉,整次推理就会失败。
在产线上,这种失败就表现为停线、机械臂误动作或者安防漏检,直接造成物理后果或经济损失。车间是有网但会断,判断该看断网发生的频率和时长。还有一类现场,如矿区无人驾驶卡车、港口自动化吊装,作业面大,网络无法稳定覆盖,就需要把算力部署到本地。
丨原始数据出不了厂区,就只能在本地推理
一条产线拍到的图像,都会带着工艺信息,如工装夹具结构、加工参数、批次标识等。缺陷的形态和位置往往对应着某道工序的参数,把这类带着工艺信息的图像上传公有云,则意味着原始数据就离开了企业的管控。
数据的性质决定着是否需要本地部署。如果上传的是脱敏结果,比如一个缺陷类别标签、一个合格与否的判断,云端处理没有问题。而一旦需要上传原始素材才能完成推理,比如完整分辨率的图像、多帧序列,推理就需要放在本地完成。
还有,医疗影像的原始片源、金融的身份核验材料、政务的人脸采集数据,多数都有着明确的本地化要求。
还有一种情况不属于合规问题,但全量上传同样不划算。可以先通过本地推理对现场视频做一轮筛选,只把异常片段和结构化结果上传到云端。上传的数据量大幅减少,带宽成本与云端存储成本随之降低。这类场景本地部署不是必须,但通常更经济。
丨几十毫秒的响应需求,云端往返耗时长
很多人把延迟归因于算力,以为云端GPU更强,推理就一定更快。实际上端到端的时间里,GPU计算只占一小段,大部分时间花在路上。
云端一次视觉推理由几段构成,图像编码压缩、上传排队、云端推理、结果回传。本地视觉推理的不同在于链路结构,采集、计算都在同一台设备内完成,图像不需要编码压缩后经公网往返,本地推理可以做到几十毫秒以内。
对时延要求高的场景,比如工业机械臂避让人、AGV急停、机器人闭环控制,往往要求十几毫秒以内的响应,算力就得部署在本地。
丨调用量涨上来,成本不可控
成本的风险点不在单价,在与调用量的绑定。云端按调用次数或Token计费,单次调用成本不高,累计支出却随用量线性增长。而本地部署是一次性投入,任务高频且稳定时,边际成本趋近于零。
在POC阶段,调用量小、场景单一,云端上手最快;到规模化阶段,调用量大幅增长,本地的单位推理成本更低。
因此,判断AI推理该放在云端还是本地,看这四个问题:现场网络能不能稳定覆盖?原始数据能不能出域?响应时间要求是多少毫秒?调用量会涨到多大?前两个问题任意一个答不上来,就应该考虑本地部署。
本地部署,选型先看内存
当决定AI推理放到现场之后,第一个要定的是跑多大的模型。
模型能不能装下,取决于参数量和量化精度,不取决于算力。4-bit量化下,每10亿参数约占0.5GB,7B模型约3.5GB。但装下不等于跑得动,系统、图像缓冲、中间结果都要占内存。所以内存够不够,要看实际可分配给模型的部分。
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