为啥要盯着GPU使用率?
现在搞AI训练、做大数据分析,哪个都离不开GPU。但GPU这玩意儿可不便宜啊,一块好点的卡动辄几万块。你要是让它闲着,那简直就是把钞票扔水里。我见过不少团队,机器买回来插上电就跑,从来不看GPU到底在干嘛,结果利用率还不到30%,真的太浪费了。

其实监控GPU使用率就跟开车要看油表一个道理。你总得知道油用得快不快、还剩多少吧?GPU使用率能告诉你:
- 你的程序到底有没有在用GPU
别笑,真有人写了CUDA代码,结果跑的还是CPU - GPU是不是成了瓶颈
如果使用率一直100%,那可能就是GPU跟不上你的计算需求了 - 资源分配是否合理
在多用户环境下,谁在用、用了多少,这些都得心里有数
有个做深度学习的朋友跟我说过:“不监控GPU使用率的团队,就像闭着眼睛开车,迟早要出问题。”
最直接的查看方法
nvidia-smi命令
说到查看GPU使用率,第一个要掌握的肯定是nvidia-smi。这是NVIDIA官方提供的工具,基本上装完驱动就有了。
你只需要在终端里输入:
nvidia-smi
然后就会看到一个表格,里面包含了GPU的各种信息。刚开始看可能会觉得有点眼花缭乱,我来给你拆解一下:
| 列名 | 什么意思 | 正常范围 |
|---|---|---|
| Volatile GPU-Util | GPU使用率 | 根据任务变化 |
| Memory Usage | 显存使用情况 | 不能超过Total |
| Temperature | GPU温度 | 最好低于85°C |
| Power Draw | 功耗 | 看具体型号 |
如果你想实时监控,可以加上-l参数:
nvidia-smi -l 5
这个命令会每5秒刷新一次,特别适合在跑训练的时候观察使用率变化。
更高级的玩法
gpustat工具
如果你觉得nvidia-smi的输出太复杂,那gpustat绝对是你的菜。这个工具是社区开发的,界面清爽多了。
安装也很简单:
pip install gpustat
然后用起来:
gpustat
gpustat的好处是信息更集中,一眼就能看到每块GPU的使用率、显存占用,甚至还能看到是哪个进程在使用GPU。对于多卡服务器来说,这个工具真的太方便了。
我特别喜欢它的彩色显示,哪块卡忙、哪块卡闲,一眼就能看出来。而且它还能显示每个进程的用户,在多用户环境下特别实用。
远程监控和Web界面
有时候服务器在机房,你总不能天天跑机房去看吧?这时候就需要远程监控方案了。
NVIDIA DCGM是官方推荐的方案,功能很强大,但配置起来稍微复杂点。它提供了API接口,你可以把监控数据集成到自己的监控系统里。
如果你想要开箱即用的方案,可以试试Prometheus + Grafana的组合:
- Prometheus负责采集数据
- Grafana负责展示漂亮的图表
这样你就能在网页上看到GPU使用率的历史趋势,还能设置告警。当GPU使用率异常时,系统会自动发邮件或者发消息给你。
还有个轻量级的工具叫Netdata,安装简单,自带Web界面,适合快速搭建监控系统。
Windows服务器怎么办?
虽然大部分GPU服务器跑的是Linux,但确实也有Windows环境的需求。在Windows上查看GPU使用率,主要有这几个方法:
首先当然是任务管理器。在Windows 10和Windows Server 2019之后的版本,任务管理器直接集成了GPU监控功能。你打开任务管理器,切换到“性能”标签,就能看到GPU的使用情况了。
如果你需要更详细的信息,还是得用NVIDIA控制面板。在桌面右键菜单里找到NVIDIA控制面板,里面有个“系统信息”可以查看详细的GPU状态。
对于开发者来说,在Windows上也可以用nvidia-smi,前提是你安装了NVIDIA驱动。打开命令提示符或者PowerShell,输入nvidia-smi,效果跟Linux上差不多。
实际工作中的使用技巧
光会看数字还不够,关键是要知道怎么看懂这些数字。这里分享几个实战经验:
使用率低不一定是坏事:有些任务本来就是间歇性的,比如数据处理中的IO操作期间,GPU使用率自然会下降。要看整体趋势,而不是某个瞬间的值。
注意显存使用:有时候GPU使用率不高,但显存快满了,这可能意味着你的batch size设得太大了。
温度也很重要:如果GPU温度长期在90°C以上,不仅影响性能,还可能缩短硬件寿命。
我建议在项目开始前先建立监控基线,知道正常情况下的使用率是多少。这样一旦出现异常,你马上就能发现。
在多卡环境下,要特别注意负载均衡。有些程序不会自动利用多卡,你可能需要手动指定使用哪几张卡。
遇到问题怎么解决?
在实际使用中,你可能会遇到各种奇怪的问题。这里列举几个常见的:
GPU使用率一直是0:首先检查你的代码是不是真的在GPU上运行,然后检查CUDA环境是否正常。
使用率波动太大:这可能是因为数据预处理跟不上GPU的计算速度,可以试试增加数据加载的线程数。
显存泄漏:如果显存使用率一直在涨,但GPU使用率没变化,那可能是显存泄漏了。
记住,监控是为了发现问题,但更重要的是解决问题。建立完整的监控-告警-处理流程,才能真正发挥GPU的价值。
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