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Modal Serverless Gpu

用于运行 ML 工作负载的无服务器 GPU 云平台。适用于需要按需 GPU 访问而无需管理基础设施、将 ML 模型部署为 API，或运行具有自动扩缩容的批处理作业的场景。

Skill 元数据​

来源可选 — 通过 aigenlabs skills install official/mlops/modal 安装
路径optional-skills/mlops/modal
版本1.0.0
作者Orchestra Research
许可证MIT
依赖modal>=0.64.0
平台linux, macos, windows
标签Infrastructure, Serverless, GPU, Cloud, Deployment, Modal

参考：完整 SKILL.md​

信息

以下是 AigenLabs 在触发此 skill 时加载的完整 skill 定义。这是 agent 在 skill 激活时所看到的指令内容。

Modal Serverless GPU

在 Modal 无服务器 GPU 云平台上运行 ML 工作负载的完整指南。

何时使用 Modal​

在以下情况下使用 Modal：

  • 运行 GPU 密集型 ML 工作负载而无需管理基础设施
  • 将 ML 模型部署为自动扩缩容 API
  • 运行批处理作业（训练、推理、数据处理）
  • 需要按秒计费的 GPU 定价，无空闲成本
  • 快速原型化 ML 应用
  • 运行定时作业（类 cron 工作负载）

主要特性：

  • 无服务器 GPU：按需提供 T4、L4、A10G、L40S、A100、H100、H200、B200
  • Python 原生：用 Python 代码定义基础设施，无需 YAML
  • 自动扩缩容：缩容至零，或瞬间扩容至 100+ 个 GPU
  • 亚秒级冷启动：基于 Rust 的基础设施，实现快速容器启动
  • 容器缓存：镜像层缓存，支持快速迭代
  • Web 端点：将函数部署为 REST API，支持零停机更新

以下情况请使用替代方案：

  • RunPod：适用于需要持久状态的长时间运行 pod
  • Lambda Labs：适用于预留 GPU 实例
  • SkyPilot：适用于多云编排和成本优化
  • Kubernetes：适用于复杂的多服务架构

快速开始​

安装​

pip install modal
modal setup  # Opens browser for authentication

GPU Hello World​

import modal

app = modal.App("hello-gpu")

@app.function(gpu="T4")
def gpu_info():
    import subprocess
    return subprocess.run(["nvidia-smi"], capture_output=True, text=True).stdout

@app.local_entrypoint()
def main():
    print(gpu_info.remote())

运行：modal run hello_gpu.py

基础推理端点​

import modal

app = modal.App("text-generation")
image = modal.Image.debian_slim().pip_install("transformers", "torch", "accelerate")

@app.cls(gpu="A10G", image=image)
class TextGenerator:
    @modal.enter()
    def load_model(self):
        from transformers import pipeline
        self.pipe = pipeline("text-generation", model="gpt2", device=0)

    @modal.method()
    def generate(self, prompt: str) -> str:
        return self.pipe(prompt, max_length=100)[0]["generated_text"]

@app.local_entrypoint()
def main():
    print(TextGenerator().generate.remote("Hello, world"))

核心概念​

关键组件​

组件用途
App函数和资源的容器
Function带计算规格的无服务器函数
Cls带生命周期 hook 的基于类的函数
Image容器镜像定义
Volume用于模型/数据的持久存储
Secret安全凭证存储

执行模式​

命令描述
modal run script.py执行后退出
modal serve script.py开发模式，支持热重载
modal deploy script.py持久化云端部署

GPU 配置​

可用 GPU​

GPU显存最适用于
T416GB经济型推理、小型模型
L424GB推理，Ada Lovelace 架构
A10G24GB训练/推理，比 T4 快 3.3 倍
L40S48GB推荐用于推理（最佳性价比）
A100-40GB40GB大型模型训练
A100-80GB80GB超大型模型
H10080GB最快，支持 FP8 + Transformer Engine
H200141GB从 H100 自动升级，4.8TB/s 带宽
B200最新Blackwell 架构

GPU 规格配置模式​

# Single GPU
@app.function(gpu="A100")

# Specific memory variant
@app.function(gpu="A100-80GB")

# Multiple GPUs (up to 8)
@app.function(gpu="H100:4")

# GPU with fallbacks
@app.function(gpu=["H100", "A100", "L40S"])

# Any available GPU
@app.function(gpu="any")

容器镜像​

# Basic image with pip
image = modal.Image.debian_slim(python_version="3.11").pip_install(
    "torch==2.1.0", "transformers==4.36.0", "accelerate"
)

# From CUDA base
image = modal.Image.from_registry(
    "nvidia/cuda:12.1.0-cudnn8-devel-ubuntu22.04",
    add_python="3.11"
).pip_install("torch", "transformers")

# With system packages
image = modal.Image.debian_slim().apt_install("git", "ffmpeg").pip_install("whisper")

持久存储​

volume = modal.Volume.from_name("model-cache", create_if_missing=True)

@app.function(gpu="A10G", volumes={"/models": volume})
def load_model():
    import os
    model_path = "/models/llama-7b"
    if not os.path.exists(model_path):
        model = download_model()
        model.save_pretrained(model_path)
        volume.commit()  # Persist changes
    return load_from_path(model_path)

Web 端点​

FastAPI 端点装饰器​

@app.function()
@modal.fastapi_endpoint(method="POST")
def predict(text: str) -> dict:
    return {"result": model.predict(text)}

完整 ASGI 应用​

from fastapi import FastAPI
web_app = FastAPI()

@web_app.post("/predict")
async def predict(text: str):
    return {"result": await model.predict.remote.aio(text)}

@app.function()
@modal.asgi_app()
def fastapi_app():
    return web_app

Web 端点类型​

装饰器使用场景
@modal.fastapi_endpoint()简单函数 → API
@modal.asgi_app()完整 FastAPI/Starlette 应用
@modal.wsgi_app()Django/Flask 应用
@modal.web_server(port)任意 HTTP 服务器

动态批处理​

@app.function()
@modal.batched(max_batch_size=32, wait_ms=100)
async def batch_predict(inputs: list[str]) -> list[dict]:
    # Inputs automatically batched
    return model.batch_predict(inputs)

密钥管理​

# Create secret
modal secret create huggingface HF_TOKEN=hf_xxx
@app.function(secrets=[modal.Secret.from_name("huggingface")])
def download_model():
    import os
    token = os.environ["HF_TOKEN"]

定时任务​

@app.function(schedule=modal.Cron("0 0 * * *"))  # Daily midnight
def daily_job():
    pass

@app.function(schedule=modal.Period(hours=1))
def hourly_job():
    pass

性能优化​

冷启动缓解​

@app.function(
    container_idle_timeout=300,  # Keep warm 5 min
    allow_concurrent_inputs=10,  # Handle concurrent requests
)
def inference():
    pass

模型加载最佳实践​

@app.cls(gpu="A100")
class Model:
    @modal.enter()  # Run once at container start
    def load(self):
        self.model = load_model()  # Load during warm-up

    @modal.method()
    def predict(self, x):
        return self.model(x)

并行处理​

@app.function()
def process_item(item):
    return expensive_computation(item)

@app.function()
def run_parallel():
    items = list(range(1000))
    # Fan out to parallel containers
    results = list(process_item.map(items))
    return results

常用配置​

@app.function(
    gpu="A100",
    memory=32768,              # 32GB RAM
    cpu=4,                     # 4 CPU cores
    timeout=3600,              # 1 hour max
    container_idle_timeout=120,# Keep warm 2 min
    retries=3,                 # Retry on failure
    concurrency_limit=10,      # Max concurrent containers
)
def my_function():
    pass

调试​

# Test locally
if __name__ == "__main__":
    result = my_function.local()

# View logs
# modal app logs my-app

常见问题​

问题解决方案
冷启动延迟增大 container_idle_timeout，使用 @modal.enter()
GPU 内存溢出使用更大 GPU（A100-80GB），启用梯度检查点
镜像构建失败固定依赖版本，检查 CUDA 兼容性
超时错误增大 timeout，添加检查点

参考资料​

资源​