Fair-Share-Scheduler

Wenn Sie einen Workload an eine Quantenverarbeitungseinheit (QPU) übermitteln, wird er in den Scheduler für die betreffende QPU aufgenommen und reiht sich in den Pool der Workloads (von allen Benutzern) ein, die darauf warten, auf dieser QPU ausgeführt zu werden. Die Reihenfolge, in der diese Workloads ausgeführt werden, wird standardmäßig durch eine Fair-Share-Formel bestimmt. Wie weiter unten erläutert, versucht diese Formel, die Arbeitslast zwischen den verschiedenen Instanzen entsprechend der zugewiesenen QPU-Zugriffsmenge in einem bestimmten Zeitfenster auszugleichen. In der Praxis bedeutet dies, dass die Workloads verschiedener Instanzen so miteinander verwoben werden, dass die Reihenfolge, in der die Workloads abgeschlossen werden, nicht unbedingt der Reihenfolge entspricht, in der sie eingereicht wurden. Da die Reihenfolge dynamisch berechnet wird, wenn neue Workloads eintreffen, ist es im Allgemeinen unmöglich zu garantieren, wann ein Workload vom Fair-Share-Scheduler ausgeführt wird.

Fair-Share-Bedingungen

• Konto: Einzelpersonen und Organisationen nutzen ein „ IBM Cloud® “-Konto, um auf IBM Quantum® Platform und den IBM Quantum Compute Service zuzugreifen.

• Instanz: Das Basiskonstrukt, dem die Zeit vom übergeordneten Konto auf eine Reihe von QPUs zugewiesen wird und dem die Benutzer direkt zugeordnet sind. Die Instanzen sind mit einer bestimmten Region und einem bestimmten Plan verbunden. Weitere Informationen finden Sie in der Anleitung für Instanzen.

• rollierendes 28-Tage-Fenster: Der Fair-Share-Scheduler berücksichtigt die Nutzung über ein rollierendes Zeitfenster. Nur die innerhalb dieses Zeitfensters aufgelaufene Ausführungszeit wird für die Zwecke der Fairness berücksichtigt. Die Dauer dieses Zeitfensters beträgt derzeit 28 Tage. Wenn der Fair-Share-Scheduler aufgerufen wird, berücksichtigt er die Nutzung vor 28 Tagen. (Hinweis: Das rollierende Zeitfenster gilt nicht für den Flex-Plan. Das Fair-Share-Verhältnis für den Flex-Plan ist die Gesamtnutzung im Verhältnis zur Zuteilung)

• Genutzte Zeit: Für jede Instanz wird während des rollierenden 28-Tage-Fensters die gesamte Nutzung auf allen QPUs berücksichtigt. Dazu gehören alle erfolgreichen Workloads sowie die Workloads, die bekannte ausgewählte Fehlercodes zurückgeben. (Hinweis: Das rollierende Zeitfenster gilt nicht für den Flex-Plan. Das Fair-Share-Verhältnis für den Flex-Plan ist die Gesamtnutzung im Verhältnis zur Zuteilung)

Zuteilung und Verwaltung

IBM® weist dem IBM Cloud -Konto jeder Organisation eine Zuweisung von Quantencomputerkapazität zu, die auf der im Rahmen ihres Plans vertraglich vereinbarten Kapazität basiert. Die Kontoverwalter entscheiden dann, welchen Anteil dieser Zuweisung sie den einzelnen Instanzen zuweisen. Der Fair-Share-Scheduler verwendet die Zuweisung und die aktuelle Nutzung der Instanzen, um die Arbeitslasten so zu planen, dass die Ressourcen gerecht auf die einzelnen Instanzen verteilt werden.

Nehmen wir zum Beispiel an, dass nur zwei Instanzen Arbeitslasten in der Warteschlange eines Quantencomputers aufrechterhalten. Wenn alles andere gleich bleibt, kann eine Instanz mit der doppelten Anzahl von Minuten die doppelte Anzahl von Arbeitslasten ausführen.

Wenn es sich bei dem Organisationskonto um ein Unternehmenskonto handelt, müssen die Kontoadministratoren zunächst ihre Zuweisungen an die Unterkonten des Kontos verteilen, und der Administrator des Unterkontos verteilt dann seinen Teil der Zuweisung an die Instanzen des Unterkontos.

Wie der Fair-Share-Scheduler funktioniert

Der Fair-Share-Scheduler wählt die auf einer QPU auszuführenden Workloads in einer dynamischen Reihenfolge aus, damit keine Instanz die QPU monopolisieren kann. Wenn eine QPU bereit für zusätzliche Arbeit ist, fordert sie die nächste Arbeitslast beim Fair-Share-Scheduler an. Das Standardverhalten des Schedulers besteht darin, den nächsten Workload auszuwählen, indem zuerst die Instanz identifiziert wird, die innerhalb des aktuellen Scheduling-Fensters die geringste Menge ihrer Zuweisung verwendet hat. Wenn die ausgewählte Instanz mehr als einen Workload eingereicht hat, wählt der Scheduler den ältesten Workload zuerst aus. Innerhalb einer Instanz arbeitet der Scheduler also nach dem FIFO-Prinzip (first-in-first-out).

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