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AI 實戰 30 天:Azure Foundry 與 Vertex AI 全面探索系列 第 22

Day22:AI 成本優化與效能調校

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AI 模型一旦進入生產環境,就會面臨現實問題:

「這樣跑一個月要花多少錢?」
「模型效能夠快嗎?」
「能不能在不犧牲準確率的情況下降低成本?」

今天,我們要探討如何在 Azure AI FoundryVertex AI 上有效地平衡「效能、成本與準確度」。


🔹 成本與效能的三角關係

AI 系統的核心資源主要來自:

  1. 運算成本(Compute)
  2. 儲存成本(Storage)
  3. API 呼叫與資料傳輸成本(Network & I/O)

這三者往往是互相牽制的:

調整方向 優點 缺點
增加運算資源 效能提升、推論速度快 成本上升
降低模型大小 成本下降、延遲變短 精準度可能下降
使用快取機制 降低呼叫成本 資料更新延遲
動態資源調度 彈性高 需額外監控與設計

因此,目標是 找到最佳平衡點
在滿足 SLA(服務水準協議)的前提下,讓 AI 系統以最小成本運行。


🔹 Azure AI Foundry 的成本優化策略

Azure 提供多層級的成本控制與效能調整機制,特別是針對企業部署。

🧩 關鍵策略:

1️⃣ Auto-Scaling 推論端點(Managed Endpoints)

  • 可設定 最小/最大實例數,依照流量自動擴縮。
  • 適合應用於流量不穩定的 Chatbot 或 API 型應用。
  • 搭配 Azure Monitor 可視化使用率。

2️⃣ 模型壓縮與加速

  • 使用 ONNX Runtime 提升推論效能。
  • 利用 FP16 / INT8 量化 (Quantization) 減少運算成本。
  • 支援 Azure Machine Learning Acceleration SDK 進行自動調優。

3️⃣ Spot VM / Low Priority VM

  • 在訓練階段使用臨時運算資源,節省 60~80% 成本。
  • 適合非即時性訓練任務。

4️⃣ 成本預警與預算控制

  • 透過 Azure Cost Management + Budgets
    自動監控使用狀況與預算超標警報。
  • 可整合 Power BI 進行月報視覺化分析。

🔹 Vertex AI 的效能與成本調校機制

Google Vertex AI 強調 自動化與雲原生效能調整,提供許多智慧調優工具。

🧩 關鍵策略:

1️⃣ AutoML 模型壓縮

  • AutoML 在導出模型時會自動優化權重與架構。
  • 支援 Distillation(知識蒸餾),讓輕量模型維持高準確率。

2️⃣ GPU / TPU 資源彈性配置

  • 可根據批次推論或即時預測(batch vs online prediction)
    自動選擇最適硬體。
  • 支援 Preemptible VM,降低非關鍵訓練任務成本。

3️⃣ Vertex AI Prediction Scaling

  • 根據流量自動伸縮端點,並支援「冷啟動預熱」。
  • 可設定並行度、延遲上限、記憶體限制等效能參數。

4️⃣ BigQuery + Vertex AI 結合

  • 直接在 BigQuery 中訓練與推論,免除大量資料搬移成本。
  • 節省 Storage 與 Network I/O 成本,是 Google 雲端的一大優勢。

🔹 Azure vs Vertex AI 成本與效能比較

項目 Azure AI Foundry Vertex AI
自動擴縮端點 Managed Endpoint Auto-scaling Prediction Service Auto-scaling
模型加速技術 ONNX Runtime, Quantization AutoML Compression, TPU 加速
低成本資源 Spot / Low Priority VM Preemptible VM
監控與報表 Azure Cost Management, Power BI Cloud Monitoring, BigQuery
資料近端運算 支援 Data Lake / Synapse 整合 BigQuery ML 原生整合
部署彈性 Container, Managed Endpoint Batch / Online Prediction

💡 簡結對比:

  • Azure:更適合需要治理與預算控管的企業場景。
  • Vertex AI:更適合需要高效訓練與自動化優化的開發團隊。

🔹 實務落地:三個優化方向

✅ 1. 成本預測與報表化

  • 每次部署前評估 GPU / CPU 小時計費。
  • 建立月度報表,追蹤花費趨勢與使用率。

✅ 2. 模型分層設計

  • 輕量模型處理常見請求(如分類、摘要)。
  • 重型模型僅處理高複雜任務(如生成、分析)。

✅ 3. 效能壓測與最佳化

  • 透過 Locust / K6 / JMeter 模擬流量。
  • 分析延遲(Latency)、吞吐量(Throughput)、成本比(Cost-per-call)。
  • 成本效益比 (Cost-Effectiveness Ratio) 作為核心指標。

🔹 小結

在 Day22 我們學到:

  • AI 成本主要來自運算、儲存與呼叫費用
  • Azure 著重治理與監控,Vertex AI 則偏向自動化與效能調校
  • 透過 Auto-Scaling、模型壓縮與資源配置策略
    能在效能與成本之間取得最優平衡
  • 最終目標:讓每一塊 GPU 都花得值得!

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