Ο αριθμός των αναπτυγμένων επιταχυντών που αναπτύσσεται άμεσα επηρεάζει το συνολικό κόστος με διάφορους τρόπους, κυρίως επειδή κάθε πρόσθετος επιταχυντής προκαλεί σταθερά και μεταβλητά έξοδα που σχετίζονται με το υλικό, την κατανάλωση ενέργειας και τα λειτουργικά γενικά έξοδα.
** 1. Κόστος υλικού και ανάπτυξης:
Κάθε συσκευή επιταχυντής έχει κόστος εμπορικής αγοράς και η ανάπτυξη περισσότερων μονάδων αυξάνει την συνολική κεφαλαιουχική δαπάνη αναλογικά. Για παράδειγμα, στην ανάπτυξη επιταχυντών υλικού για εργασίες μηχανικής μάθησης, το συνολικό κόστος είναι περίπου ανάλογη με τον αριθμό των συσκευών που αναπτύσσονται, καθώς το κόστος περιλαμβάνει τόσο την τιμή κάθε συσκευής όσο και τη σχετική κατανάλωση ενέργειας στον κύκλο ανάπτυξης [5] [7]. Αυτό σημαίνει ότι αν διπλασιάσετε τον αριθμό των επιταχυντών, το κόστος του υλικού διπλασιάζεται περίπου.
** 2. Κατανάλωση ενέργειας και λειτουργικό κόστος:
Περισσότεροι επιταχυντές καταναλώνουν περισσότερη ισχύ, η οποία προσθέτει στο συνεχιζόμενο λειτουργικό κόστος. Η κατανάλωση ενέργειας εξαρτάται τόσο από την αδράνεια όσο και από την ενεργό χρήση και όταν αναπτύσσονται πολλαπλοί επιταχυντές, το σωρευτικό κόστος ισχύος μπορεί να αυξήσει σημαντικά το συνολικό κόστος ανάπτυξης [5]. Οι αποτελεσματικοί επιταχυντές όπως το FPGAs ή οι ενσωματωμένες GPU μπορούν να μειώσουν το κόστος ισχύος ανά συσκευή, αλλά το συνολικό κόστος ισχύος εξακολουθεί να κλιμακώνεται με τον αριθμό των μονάδων.
** 3. Έξοδα μεταφοράς εύρους ζώνης και μεταφοράς δεδομένων:
Οι επιταχυντές, ειδικά εκείνοι που χρησιμοποιούνται για την επιτάχυνση των μεταφορών δεδομένων (π.χ. σε περιβάλλοντα υπολογιστών σύννεφων ή άκρων), συχνά χρησιμοποιούν σημαντικό εύρος ζώνης. Η ανάπτυξη περισσότερων επιταχυντών μπορεί να αυξήσει την κατανάλωση εύρους ζώνης, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε υψηλότερα τέλη μεταφοράς δεδομένων που χρεώνονται από παρόχους σύννεφων ή υπηρεσίες συσχέτισης [4]. Αυτά τα έξοδα είναι μεταβλητά και εξαρτώνται από τον όγκο των δεδομένων που μετακινούνται και το μοντέλο τιμολόγησης του περιβάλλοντος φιλοξενίας.
** 4. Οικονομίες κλίμακας και αντίκτυπος διαμόρφωσης:
Ενώ η ίδια η μηχανή αυτοματισμού επιταχυντών μπορεί να μην προσθέσει κόστος, το συνολικό κόστος λύσης εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη διαμόρφωση και την κλίμακα ανάπτυξης. Διαφορετικές διαμορφώσεις μπορούν να κυμαίνονται από ρυθμίσεις χαμηλού κόστους (~ $ 30/μήνα) σε εξαιρετικά διαθέσιμα περιβάλλοντα πολλαπλών δακτυλίων που κοστίζουν χιλιάδες δολάρια το μήνα. Η αύξηση του αριθμού των επιταχυντών για την κάλυψη της υψηλότερης ζήτησης ή της βελτίωσης της απόδοσης συνήθως μετατοπίζει το κόστος προς το υψηλότερο άκρο αυτού του φάσματος [3] [4].
** 5. Απόδοση έναντι συμβιβασμών κόστους:
Η προσθήκη περισσότερων επιταχυντών μπορεί να βελτιώσει την απόδοση (χαμηλότερη καθυστέρηση, υψηλότερη απόδοση), αλλά αυτό έρχεται εις βάρος του υψηλότερου κεφαλαίου και του λειτουργικού κόστους. Η επιλογή του σωστού τύπου και του αριθμού των επιταχυντών περιλαμβάνει την εξισορρόπηση των απαιτήσεων απόδοσης έναντι των περιορισμών του προϋπολογισμού, λαμβάνοντας υπόψη παράγοντες όπως η αποτελεσματικότητα των συσκευών, η πολυπλοκότητα του φόρτου εργασίας και η διάρκεια ανάπτυξης [5] [7].
Συνοπτικά, το συνολικό κόστος αυξάνεται κατά προσέγγιση αναλογικά με τον αριθμό των επιταχυντών που αναπτύσσονται λόγω του κόστους αγοράς υλικού, της κατανάλωσης ενέργειας και της χρήσης του εύρους ζώνης. Ωστόσο, ο ακριβής αντίκτυπος του κόστους εξαρτάται από τον συγκεκριμένο τύπο επιταχυντή, το περιβάλλον ανάπτυξης και τα χαρακτηριστικά φόρτου εργασίας. Ο αποτελεσματικός σχεδιασμός και η επιλογή των επιταχυντών μπορούν να βελτιστοποιήσουν τη σχέση κόστους-αποτελεσματικότητας κατά την επίτευξη στόχων απόδοσης.
Αναφορές:
[1] https://aws.amazon.com/global-accelerator/pricing/
[2] https://docs.aws.amazon.com/solutions/latest/modern-data-architecture-accelerator/cost.html
[3] https://aws-samples.github.io/aws-secure-environment-accelerator/latest/pricing/sample_pricing/
[4] https://cyfuture.cloud/kb/storage/are-there-pricing-considerations-for-using-an-ccelerator-service-for-faster-data-transfer-in-object-storage
[5] https://www.usenix.org/system/files/hotedge20_paper_zhou-xingyu.pdf
[6] https://www.investopedia.com/terms/a/acceleratortheory.asp
[7] http://www.dre.vanderbilt.edu/~gokhale/www/papers/hotedge20_hwaccelreco.pdf
[8] https://www.phdata.io/blog/what-is-the-cost-to-deploy-and- maintain-a-machine-learning-model/
[9] https://www.numberanalytics.com/blog/guide-to-accelerator-principle-econ
[10] https://www.economicssonline.co.uk/definitions/accelerator_effect.html/