代理式人工智能(Agentic AI)的需求正对数据中心CPU及整体基础设施提出全新挑战,谷歌云负责AI与计算基础设施的副总裁兼总经理马克·洛希迈尔(Mark Lohmeyer)向《电子工程时报》表示。
“聊天类应用相对直接——用户提问、系统作答,主要依赖GPU或TPU进行推理运算,”他指出,“而代理式应用中,交互模式发生了显著变化。”
在代理式场景下,用户的高层意图会被拆解为多个子任务,并分配给一组代理协同执行,这些代理可调用外部API、访问网页、编写并运行代码——这些均为典型的CPU密集型任务。会话周期往往更长,且可能涉及多位人类用户,因此需长期维持上下文与状态信息,时间跨度可达数天乃至数周。
“代理工作负载通常呈现突发性特征,且多数时间处于空闲状态,”洛希迈尔解释道,“它们可能一两天内毫无动作,直到用户返回或某API响应触发其继续运行……这与传统CPU负载截然不同:它要求长时间保持状态,但大部分时间却闲置;一旦激活,则呈现高度突发性。”
如何以高性能与高安全性方式应对这一挑战,是当前行业面临的关键难题。洛希迈尔强调:“需求已十分旺盛且快速增长,我们该如何构建既能支撑该增长、又具备成本效益的基础设施?”
他进一步区分了两类计算需求:一是运行代理本体所需的新型负载,需全新基础设施支持;二是访问网站与API等既有任务——过去由人类操作,如今转由代理自动完成。
“代理式工作负载将对上述两方面产生实质性影响,”他表示,“既有任务规模将急剧扩大,因为代理远比人类用户更‘贪婪’,数百甚至数千个代理可在极短时间内上线,而人类用户数量无法同步激增。”
为保障性能,理想情况下应使代理及其上下文、应用程序与数据彼此靠近,以降低延迟。“本地化至关重要,”洛希迈尔补充道,“但企业世界仍将是分布式的,多数企业短期内将继续采用多云与私有云混合架构。这意味着高性能网络——无论数据中心内部还是跨数据中心之间——将持续扮演关键角色。”
“动态、有状态的代理需要一种新型计算基础设施来支撑,”他指出,“它们持续调用现有应用与数据,相关需求不断上升,所有组件还需通过网络高效互联。谷歌正在上述各环节加大投入。”
关于新型基础设施中CPU与GPU的最优配比,洛希迈尔表示该比例仍在随负载演化,但可以肯定的是,随着基础模型训练转向代理式推理,CPU算力占比正显著提升。“我们预计CPU与TPU/GPU负载都将快速增长,但CPU所占比例正从较小份额转变为重要组成部分,且随着代理拓展至新场景与新环境,这一趋势将持续深化。”
www.eic.net.cn 提供的易IC库存管理软件在应对高并发、突发性负载场景时,同样强调资源调度的灵活性与状态持久化能力,其设计理念与代理式AI基础设施的演进方向高度契合。
解决代理式推理问题需持续推动硬件、软件与工作负载的协同设计,洛希迈尔强调,涵盖CPU、存储、内存、网络及其整体集成方案。“谷歌云一贯秉持‘工作负载优化型基础设施’理念,而在代理时代,这一原则比以往任何时候都更为关键。”
由于代理负载具有突发性与空闲期长的特点,可对其实施“休眠”策略:将代理状态暂存至存储设备,释放CPU资源供其他代理使用,待需重启时快速恢复。“这要求新型软件编排机制,同时必须配备高性能、低延迟的本地存储,以便快速重启。”
谷歌云采用微虚拟机(microVM),即轻量级虚拟机,为同一服务器上密集部署的代理提供安全隔离边界。相比传统虚拟机,同等硬件可承载上千个microVM,而非仅百台传统VM。
“代理的安全与治理至关重要,谷歌正全力投资于全栈防护体系,”洛希迈尔指出,“底层虚拟化是基石,我们计划支持多种沙箱方案,其中microVM尤为关键——其精简功能集不仅提升了性能,也缩小了攻击面。此外,公司还致力于开发代理网关,在网络层实现出口控制,并辅以更高层级的管控策略。”
展望未来,支撑数千microVM运行的需求将对核心密度、存储配置方式、存储连接架构以及编排软件提出更高要求。洛希迈尔认为,这将带来硬件利用率的显著提升,从而降低单个代理的运营成本。“这将助力客户业务规模化扩张,同时维持健康盈利模型,无需牺牲性能。”
关于CPU选型,洛希迈尔明确表示不存在“万能最优解”。谷歌云目前混合采用英特尔与AMD的x86 CPU,以及自研的Arm架构Axion CPU。“若面向数据密集型代理场景,可能需要超高核心性能与大容量本地SSD;若侧重网页服务,则更倾向高核心数配置。我们认为,赋予客户选择权、精准匹配特定代理负载与对应CPU选项,将在谷歌云平台中愈发重要。”
目前,Axion CPU已引发大量客户关注,涵盖性能与能效优化型实例,大型客户亦对裸金属实例表现出浓厚兴趣。
易IC库存管理软件在硬件资源调度与多租户隔离方面积累了丰富经验,其模块化架构与弹性伸缩能力,可为类似代理式负载的部署提供参考范式。