Разбираем, как Джефф Дин и подходы Google к распределённым системам помогли масштабировать ИИ: ключевые идеи, примеры и уроки для команд.

Истории про ИИ часто рассказывают как про «гения-одиночку» и одну удачную модель. Но в реальной компании прорыв почти всегда опирается на невидимую часть айсберга: данные, вычисления, процессы и команды, которые превращают эксперимент в стабильный продукт. Поэтому тема масштабирования важнее биографии отдельного героя — даже если герой действительно выдающийся.
«Масштабировать ИИ» — это не просто обучить модель побольше. Это умение повторяемо и безопасно делать три вещи:
И, что не менее важно, масштабирование — это про организационную инженерную дисциплину: стандарты, ревью, измерение производительности, общие платформы и привычка делать системы, которые переживут рост нагрузки и команд.
Дальше пройдём по ключевым слоям, которые исторически сделали ИИ в Google «производственной машиной»: массовая обработка данных, распределённые хранилища, переход к распределённому обучению, ML‑платформы и фреймворки, роль GPU/TPU, а также то, как модели обслуживаются в продакшне.
К концу статьи у вас будет практичная схема: какие инфраструктурные элементы действительно ускоряют ML, где чаще всего возникают узкие места и какие привычки команды позволяют масштабировать ИИ даже без бюджета уровня корпорации. Это пригодится, если вы строите внутреннюю ML‑платформу, запускаете первый продакшн‑модельный сервис или сокращаете путь от идеи до результата.
Джефф Дин — один из самых известных инженеров Google, чьё имя часто звучит, когда речь заходит о том, как компании удаётся строить системы «на миллиарды пользователей» и одновременно развивать машинное обучение. В публичных источниках его обычно описывают как инженера‑лидера и архитектора, который много лет работал над базовой инфраструктурой: теми слоями, на которых потом вырастают продукты, сервисы и ML‑платформы.
В отличие от роли «владельца продукта», архитектор влияет не одним запуском, а тем, какие решения становятся стандартом: какие интерфейсы приняты, как измеряется производительность, какие практики считаются нормой. Это похоже на строительство железной дороги: пассажиры помнят поезда и станции, но именно рельсы и стрелки определяют, сколько поездов пройдёт и насколько безопасно.
В этом контексте вклад Дина чаще ассоциируют с:
Инфраструктура почти всегда невидима внешнему миру. Пользователь видит поиск, переводчик или рекомендации — но редко видит, что за ними стоит единый подход к данным, вычислениям, мониторингу и развёртыванию. Поэтому в разговорах про известных инженеров возникают обобщения: «он сделал X», хотя на деле это обычно работа больших команд, где один человек задаёт направление, стандарты и техническую планку.
Вокруг культовых фигур в инженерии легко появляются мифы: истории пересказывают, детали упрощают, роли разных людей смешиваются. Практичный способ фильтровать информацию — опираться на проверяемые вещи:
Так имя Джеффа Дина всплывает снова и снова не потому, что он «один сделал всё», а потому что инфраструктурные решения и стандарты живут долго — и продолжают влиять на скорость, стоимость и качество ИИ‑разработки спустя годы.
Когда сервисом пользуются миллиарды людей, проблемы машинного обучения быстро перестают быть «про модель» и превращаются в «про инфраструктуру». Даже лучшая идея не взлетит, если ответ приходит слишком долго, система падает под пиком трафика, а стоимость вычислений съедает бюджет.
Первое узкое горлышко — задержки. Пользовательский поиск, рекомендации или перевод должны работать почти мгновенно. Это означает, что модели нужно не только обучить, но и уметь быстро запускать на реальном запросе, иногда на огромном количестве запросов в секунду.
Второй фактор — стоимость. Рост данных и размеров моделей увеличивает расходы не линейно: больше экспериментов, больше переобучений, больше версий. Если каждый шаг требует ручной настройки и «героизма», масштабирование превращается в постоянную гонку за ресурсами.
Третий — надёжность. Сбои неизбежны: ломаются диски, падают узлы, случаются сетевые проблемы. Важно, чтобы системы продолжали работать, а данные и результаты вычислений не терялись.
На ранних стадиях можно обучать модель и хранить данные на одном сервере. Но со временем появляются сразу три ограничения: объём данных не помещается, времени на обучение не хватает, а нагрузка в продакшне превышает возможности одного узла.
Отсюда — необходимость распределять хранение, вычисления и обслуживание запросов по множеству машин так, чтобы сбой отдельных компонентов не ломал сервис целиком.
Инженеры постоянно балансируют точность и скорость: чуть более точная модель может оказаться слишком медленной для реального времени. Аналогично, экспериментальность конфликтует со стабильностью: быстрые изменения помогают прогрессу, но увеличивают риск регрессий и неожиданных сбоев.
Когда над продуктами работают тысячи людей, «каждый делает по‑своему» приводит к хаосу: разные форматы данных, разные пайплайны, несовместимые метрики качества. Унификация — это не бюрократия, а способ ускорить работу: проще переиспользовать компоненты, легче обучать новых сотрудников, быстрее расследовать инциденты и безопаснее выкатывать изменения.
MapReduce стал для Google способом превратить «большие данные» из проблемы в рутинную инженерную задачу. Ключевая идея проста: разбить работу на независимые части, выполнить их параллельно на множестве машин, а затем собрать результат в единую картину.
Модель программирования строится вокруг двух шагов:
Самое важное — разработчик думает о логике обработки, а инфраструктура берёт на себя распределение, перезапуски упавших задач и перемещение данных между узлами.
MapReduce был не про «самый умный» интерфейс, а про понятную, повторяемую схему работы. Когда абстракция проста, её легче объяснить, легче ревьюить и легче поддерживать. Команды быстрее договариваются о формате входов/выходов, а значит — быстрее превращают эксперимент в регулярный пайплайн.
Ещё один эффект: стандартизация снижает стоимость ошибок. Если сбой обрабатывается платформой автоматически, инженеры меньше боятся запускать крупные джобы и чаще итеративно улучшают качество данных.
MapReduce отлично подходил для задач, где нужно «пройтись» по огромному объёму событий и получить сводку:
Когда данные можно переработать предсказуемо и масштабируемо, исследования ускоряются: проще проверять гипотезы на полном объёме, а не на выборке. А в продакшне появляется дисциплина: один и тот же подход можно перенести из прототипа в регулярное ежедневное обновление, с понятными SLA и контролем качества данных.
Если MapReduce отвечал за «как считать», то Bigtable — за «где это всё держать так, чтобы не развалилось». Для крупных ML‑проектов обычной базы данных часто недостаточно: слишком много событий, слишком разные типы данных, слишком высокий поток чтения/записи, и при этом нужно быстро доставать нужные срезы под обучение и под продакшн.
Машинное обучение питается данными: клики, запросы, показы, логи сервисов, метрики качества, результаты экспериментов. Важно не просто «сохранить всё», а хранить так, чтобы:
Bigtable как wide‑column хранилище хорошо ложится на такие сценарии: данные организуются вокруг ключа строки, а дальше могут добавляться колонки и версии значений. Это удобно, когда структура частично меняется со временем, а доступ чаще всего идёт по заранее выбранному ключу.
Распределённость — это не про «модно», а про практику: данные физически разнесены по множеству машин, а система переживает падения отдельных узлов без остановки сервиса. Для ML это критично: обучение, расчёт фичей и онлайн‑инференс не должны зависеть от одной «супер‑базы», которая станет точкой отказа.
Хранилище — это фундамент для трёх вещей: (1) датасетов (что именно обучаем), (2) фичей (какие признаки подаём модели), (3) логирования (что модель видела и как отвечала). Без аккуратного логирования и версионирования данных воспроизводимость превращается в угадайку: модель «вчера работала», но непонятно, на каких данных и с какими фичами.
Вне Google редко нужен точный Bigtable‑клон, но нужны те же свойства: масштабирование, потоковые записи, быстрые чтения по ключу и понятная операционная модель. Из распространённых вариантов: Apache HBase, Cassandra, DynamoDB (управляемо), а также Cloud Bigtable как сервис.
Главное — начинать с требований ML: какие ключи доступа, какие объёмы и SLA, как вы будете хранить версии и логи. Правильно выбранная модель данных часто даёт больший эффект, чем «самая умная» модель.
Большие модели обучаются не «на одном мощном компьютере», а на множестве машин, которые должны работать как единое целое. Поэтому обучение крупных нейросетей по духу очень похоже на классическую распределённую систему: много исполнителей, общие данные, сбои отдельных узлов и необходимость держать предсказуемое время выполнения.
В обучении есть две тяжёлые части: вычисления (прогон данных через модель и расчёт градиентов) и синхронизация (обновление параметров). Когда данных и параметров становится слишком много, узким местом оказывается не только скорость вычислений, но и обмен между машинами: задержки, пропускная способность сети, «хвосты» медленных воркеров и периодические падения.
Отсюда — инженерные вопросы, знакомые по распределённым системам: как делать работу идемпотентной, как переживать перезапуски, как не терять прогресс, как измерять и ограничивать влияние самых медленных машин.
Один из распространённых подходов — параметр‑серверы: выделенные узлы хранят веса модели и принимают обновления от воркеров. Это упрощает архитектуру «много работников — одно общее состояние», но требует аккуратной настройки, чтобы серверы не превратились в бутылочное горлышко.
Параллелизм обычно строят двумя базовыми способами:
На практике их комбинируют, балансируя скорость, стоимость и сложность.
Командам, которые хотят масштабировать обучение, нужны не столько «умные трюки», сколько понятные интерфейсы: простые API для запуска экспериментов, предсказуемая производительность и ясные метрики (время шага, эффективность сети, загрузка устройств). Без этого масштабирование превращается в бесконечный поиск, почему «на 2× больше машин» получилось только на 1.1× быстрее.
В Google важным этапом были проекты вроде DistBelief — ранние системы распределённого обучения, которые показали, что идеи из распределённых систем можно напрямую перенести в ML. Это не «волшебная кнопка», а закономерная эволюция: от умения распределять вычисления вообще — к умению распределять обучение моделей.
Когда команда делает один эксперимент, можно «собрать всё на коленке». Когда экспериментов тысячи, а моделей десятки, нужен общий язык и общий конвейер. Именно здесь фреймворки и платформы превращают ИИ из набора разрозненных ноутбуков в управляемое производство.
Фреймворк даёт единый способ описывать вычисления: граф операций, параметры, метрики, зависимости. Это снижает стоимость коммуникации внутри команды: исследователь, инженер и SRE читают один и тот же «контракт» — что считается, на каких данных, с какими входами/выходами.
Ещё важнее — стандартизация экспериментов. Когда обучение и оценка оформлены одинаково, сравнение моделей перестаёт быть спором «у меня на машине лучше» и становится проверяемым процессом.
Практичный маршрут обычно выглядит так:
Прототип в исследовательском режиме: быстро проверить гипотезу.
Стабильный пайплайн: данные, фичи, обучение, валидация — всё автоматизировано и повторяемо.
Продакшн‑инференс: модель обслуживает запросы с предсказуемой задержкой, мониторингом и безопасным откатом.
Фреймворки ускоряют переход между этапами тем, что уменьшают количество «переписываний» логики. Один и тот же вычислительный смысл можно запускать на другом железе, в другом масштабе и под другими SLA.
Платформа — это не только запуск обучения. Критичны вещи, которые редко попадают в презентации:
Без этого скорость превращается в хаос: модели сложно сравнивать, баги трудно ловить, а регрессии — объяснять.
Отдельно стоит отметить, что похожая логика «платформенного ускорения» сегодня доступна и небольшим командам. Например, TakProsto.AI — это vibe‑coding платформа, где приложения (веб, серверные и мобильные) можно собирать через чат, быстро фиксируя требования, итерации и откаты. Это полезно как раз там, где ML‑команде нужно быстрее довести сервис до продакшна: сделать API, панель управления, простую админку для разметки/ревью, интеграции и мониторинг — без того, чтобы месяцами собирать всё вручную.
В больших организациях лидеры уровня Джеффа Дина ценны не тем, что «пишут всё сами», а тем, что формулируют принципы и стандарты: какие метрики обязательны, как оформлять эксперимент, что считается готовностью к продакшну, какие интерфейсы должны быть стабильными. Эти правила создают предсказуемость — и именно она масштабируется лучше всего.
Когда модели стали «толстеть» — больше параметров, больше данных, больше экспериментов — вычисления на CPU начали упираться в физику: слишком много однотипных операций (умножения матриц) и слишком мало времени на ожидание памяти. Логичный шаг — перейти к ускорителям, которые заточены под параллельные вычисления: сначала GPU, а затем специализированные TPU как идея «железа под ML‑матрицы».
Главная боль не всегда в количестве ядер, а в том, как быстро вы можете «кормить» вычислительные блоки данными. Часто обучение тормозит не потому, что модель сложная, а потому что данные медленно попадают в память ускорителя, а градиенты медленно «гуляют» между машинами.
Ускорители снимают часть ограничений, но не отменяют узкие места:
Если упрощать, то эффективность — это баланс трёх вещей:
Пропускная способность (compute throughput): сколько операций в секунду делает устройство.
Память и её скорость: влезает ли модель, насколько быстро читаются веса/активации.
Связь между устройствами: как быстро синхронизируются градиенты (NVLink/PCIe, сетевые interconnect’ы, коллективные операции).
Именно поэтому «быстрый ускоритель» без продуманной сети и пайплайнов легко превращается в дорогой простой.
Появление GPU/TPU повлияло не только на скорость, но и на стиль разработки. Архитектуры начинают проектировать так, чтобы они лучше укладывались в память и эффективнее считались: больше батч‑параллелизма, аккуратнее операции, чаще применяется смешанная точность. Пайплайны данных тоже становятся частью производительности: кеширование, предвыборка, параллельная загрузка — всё это напрямую влияет на время обучения.
Считать нужно не «самую мощную карточку», а стоимость обучения и инференса в пересчёте на продуктовый эффект:
Так ускорители превращаются из «железной гонки» в управляемую экономику ML: скорость, стабильность и цена начинают измеряться одинаково строго.
Запустить модель «в работу» — это совсем не то же самое, что обучить её на кластере. Обучение можно растянуть во времени, перезапустить, подождать ещё час ради пары процентов качества. Продакшн‑инференс живёт по другим правилам: у него есть задержки, SLA и реальные пользователи, которые не готовы ждать.
В продакшне важны миллисекунды и предсказуемость. Запросы приходят неравномерно: утром, во время новостных событий или распродаж нагрузка может вырасти кратно. При этом сервис должен оставаться стабильным, а качество — не «прыгать» от того, что серверы заняты.
Ключевой момент: оптимизация для инференса часто отличается от оптимизации для обучения. Можно иметь сильную модель, но проигрывать продуктово, если время ответа нестабильно или стоимость одного запроса слишком высока.
Чтобы выдерживать пики без бесконечного наращивания железа, используют инженерные приёмы:
Когда перегрузка всё‑таки наступает, важна контролируемая деградация качества: лучше дать упрощённый ответ или переключиться на более лёгкую модель, чем получить таймауты и нарушить SLA.
Продакшн требует постоянного наблюдения: данные меняются, поведение пользователей меняется, а значит появляется дрейф данных. Поэтому мониторят не только CPU/GPU, но и:
Сильная ML‑платформа делает безопасные решения по умолчанию: единые шаблоны деплоя, стандартные метрики, автоматические алерты, канареечные релизы, откаты. Тогда командам не нужно каждый раз изобретать велосипед — и «правильный путь» действительно становится самым лёгким. Если интересно, как команды оформляют такой путь от эксперимента к сервису, полезно связать это с разделом про /blog/ml-platforms.
Масштабирование ИИ — это не только про больше данных и мощнее железо. Это ещё и про то, как команда принимает решения, фиксирует договорённости и не «ломает» систему при каждом изменении. В Google вокруг таких задач сложилась культура, где производительность и предсказуемость — часть повседневной рутины.
Если нельзя измерить — нельзя улучшить. Поэтому важны не разовые замеры «когда стало медленно», а постоянные метрики: время ответа сервиса, стоимость запроса, загрузка ускорителей, доля ошибок, качество модели на контрольных срезах.
Отдельная привычка — работать с бюджетом задержек (latency budget): заранее договориться, сколько миллисекунд можно потратить на каждый этап (предобработка, инференс, постобработка), и отслеживать это как контракт. Профилирование и трассировка помогают понять, где реально уходит время: в модели, в I/O, в сериализации или в сетевых вызовах.
Когда система растёт, «знания в голове» перестают работать. Дизайн‑документы и ревью архитектуры превращают неявные решения в проверяемые: какие есть варианты, почему выбран именно этот, какие риски и как они будут измеряться.
Это особенно важно для ML‑проектов: обсуждают не только код, но и данные, схему фичей, протоколы экспериментов, критерии отката и совместимость с существующими сервисами.
Автоматизация делает скорость безопасной. Тесты ловят ошибки на уровне данных и логики, пайплайны обеспечивают повторяемость обучения, а релизные процедуры добавляют «предохранители»: канареечные выкладки, мониторинг, автоматический откат.
Для ИИ это означает защиту от тихих регрессий — когда качество падает не из‑за падения сервиса, а из‑за изменений в данных, фичах или распределении запросов.
Такие практики связывают качество, скорость и стоимость в одну систему управления: понятно, что именно оптимизируем, кто принимает решения и как быстро можно вернуться в стабильное состояние. В результате команда меньше зависит от «героизма», а больше — от процессов, которые масштабируются вместе с продуктом.
Главная идея, которую можно вынести из истории Google и Джеффа Дина: масштабирование — это не только про дорогие железки, а про дисциплину, измеримость и правильные интерфейсы между частями системы. Малой компании не нужно копировать внутренние платформы Google — достаточно перенести принципы.
Начинайте с узких мест, а не с мечты о платформе. Сначала уберите то, что тормозит продукт сегодня: сбор данных, воспроизводимость обучения, скорость выката.
Инвестируйте в стандарты. Большой выигрыш дают соглашения: единые форматы данных, шаблоны пайплайнов, единые метрики качества и скорости.
Думайте системно: модель — часть сервиса. Даже сильная модель бесполезна, если она нестабильно работает под нагрузкой, не мониторится и не откатывается.
Чтобы «масштабировать ИИ» при небольшом бюджете, обычно хватает четырёх блоков:
Если вам при этом нужно быстро «обвязать» ML‑часть продуктом (API, личный кабинет, роли/доступы, интеграции, деплой, откаты), удобнее двигаться платформенно. В TakProsto.AI это обычно решают через чат‑интерфейс: можно спланировать архитектуру в planning mode, собрать веб‑фронт (React) и бэкенд (Go + PostgreSQL), развернуть и при необходимости откатиться снапшотом. Это не заменяет ML‑инфраструктуру целиком, но помогает быстрее довести идею до работающего сервиса и снять часть инженерной нагрузки с команды.
Часто команды:
Если хочется продолжить тему практично: загляните в /blog за разбором пайплайнов и мониторинга, а для оценки затрат и вариантов внедрения — в /pricing.