Amazon Elastic Inference新增支援PyTorch机器学习模型

AWS现在让用户可以在机器学习服务Amazon SageMaker以及运算服务Amazon EC2中，以Amazon Elastic Inference服务运用PyTorch模型进行预测，而由于Elastic Inference可让用户附加适当的GPU运算资源，不只能够用GPU加速预测工作，付出的成本也低于使用独立GPU执行个体。

PyTorch是脸书在2018年底释出的深度学习框架，由于其采用动态运算图（Dynamic Computational Graph），因此可让开发者简单地运用指令式程式设计方法，以Python开发深度学习模型，AWS提到，使用PyTorch这类框架开发深度学习应用程序，预测阶段可占全部运算资源的90％。

要为执行预测工作，选择适当的执行个体规格并不简单，因为深度学习模型需要不同数量的GPU、CPU和内存资源。使用独立GPU执行个体通常过于浪费，虽然速度很快，但因为独立GPU执行个体通常为模型训练工作设计，而大多数预测工作通常都只会是单一输入，即便是尖峰负载也不会用上所有GPU容量，因此可能会造成资源浪费。

Amazon Elastic Inference可让用户在SageMaker和EC2执行个体，附上适当的GPU资源来加速预测工作。因此用户可以选择应用程序需要的CPU和内存规格的执行个体，并且额外附加适当的GPU容量，以更有效的方式使用资源，并且降低预测成本。Amazon Elastic Inference服务之前只支援TensorFlow和Apache MXNet框架，而现在还额外多支援PyTorch。

要把PyTorch用在Elastic Inference中，必须要把模型先转换成TorchScript格式。TorchScript是可将PyTorch程式码转换成序列化与最佳化模型的方法，AWS表示，因为PyTorch使用动态运算图大幅简化模型开发的过程，但是这种方法同时也增加模型部署的困难，在生产环境中，模型以静态图（Static Graph）表示较佳，不只使模型可以在非Python环境中使用，而且还可以最佳化其效能和内存使用量。

TorchScript便可编译PyTorch模型，使其以非Python的方式表示，能在各种环境中执行，TorchScript也会对模型进行即时（Just-In-Time）图最佳化，使编译过的模型比起原本的PyTorch模型效能还要好。

AWS比较附加Elastic Inference、独立GPU与纯CPU三类型执行个体的延迟与成本。CPU执行个体效能较差，预测延迟最长。独立GPU执行个体的预测效能则最好，速度约是CPU执行个体的7倍。而有使用Elastic Inference的CPU执行个体，因为获得GPU的加速，虽然预测速度仍然比独立GPU执行个体慢，但是比纯CPU执行个体快了近3倍。

而在成本上，纯CPU执行个体的每次预测成本最高，AWS解释，虽然CPU执行个体每小时的成本最低，但因为每次预测的时间较长，反使得单次成本较高，而每次预测价格最低的则是Elastic Inference，还可灵活地分离主机实体和推理加速硬件，组合出最适合应用程序的运算资源。