Gesamtkosten (Total Cost of Ownership) für GenAI-Infrastruktur verstehen

Da generative KI (GenAI)  branchenübergreifend immer breitere Anwendung findet, stehen Entscheidungsträger zunehmend vor der Aufgabe, die effektivsten Wege zur Entwicklung von GenAI-Lösungen zu bestimmen. Eine der zentralen Überlegungen ist die Total Cost of Ownership (TCO) – die umfassende Bewertung aller Kosten, die bei der Entwicklung, Bereitstellung und Wartung von GenAI-Lösungen über deren gesamten Lebenszyklus hinweg anfallen.

Dieser Blogbeitrag bietet Einblicke in die Schlüsselelemente der TCO für den Eigenbau einer GenAI-Infrastruktur im Vergleich zur Nutzung einer verwalteten Plattform wie TrueFoundry.

TCO im Kontext von GenAI-Infrastruktur

Bei der Bewertung der Kosten von GenAI-Modellen ist es unerlässlich, über die anfänglichen Ausgaben wie Softwarelizenzen oder Infrastruktur hinauszublicken. Die TCO umfasst den gesamten Kostenlebenszyklus – von der Erstaufstellung und Entwicklung bis hin zu laufender Wartung, Skalierung und Betriebskosten.

Total Cost of Ownership (TCO) = (Initiale Infrastrukturkosten) + (Entwicklungs-, Bereitstellungs- + Skalierungskosten) + (Wartungskosten) + (Sicherheits- und Compliance-Kosten) +  (Stillegungskosten) + (Softwarelizenzkosten) + (Personalkosten) − (Einsparungen durch Produktivitätssteigerung)

Diese Formel berücksichtigt bestimmte immaterielle Vorteile nicht, wie die Opportunitätskosten durch eine verzögerte Markteinführung oder potenzielle Kosten durch Systemausfälle, da diese schwer zu quantifizieren sind. Faktoren wie Opportunitätskosten sind subjektiv und sollten als Teil einer breiteren qualitativen Analyse betrachtet werden.

Total Cost of Ownership 

Infrastrukturkosten

Nutzung von Kubernetes: TrueFoundry bereitstellt Instanzen direkt von Cloud-Anbietern (wie AWS, GCP oder Azure) oder auf Bare-Metal-Hardware mit einer Kubernetes-Schicht darüber, ohne zusätzliche Kosten zu verursachen. Wir beseitigen die gesamte Komplexität von Kubernetes, sodass Sie das volle Potenzial ohne Aufwand nutzen können. Im Gegensatz dazu berechnet SageMaker aufgrund der zusätzlich angebotenen verwalteten Dienste typischerweise 20–40 % mehr pro Instanz im Vergleich zur direkten Bereitstellung derselben Instanz über EC2.

Spot-Instanzen: TrueFoundry kann Spot-Instanzen (verfügbar zu einem Bruchteil der Kosten von On-Demand-Instanzen) mit On-Demand-Fallback nutzen, was eine zuverlässige Leistung gewährleistet und gleichzeitig die Kosten senkt.

Speicher- und Egress-Optimierung: TrueFoundry verwendet shared volumes, um Daten-Egress-Gebühren zu minimieren, die in cloudbasierten Umgebungen mit Übertragung großer Datenmengen erheblich sein können.

Intelligenter AutoPilot :  Der Autopilot von TrueFoundry erkennt und behebt Infrastruktur-Ineffizienzen automatisch, wenn sich Ihre Workloads ändern, und vermeidet so Kosten durch Überprovisionierung.

Infrastrukturpräzision auf Anhieb: TrueFoundry konfiguriert die Infrastruktur von Anfang an korrekt und vermeidet so kostspielige Neukonfigurationen und Zeitverschwendung.

Flexibilität beim Wechsel zwischen Cloud-Anbietern: TrueFoundry ermöglicht den nahtlosen Wechsel zwischen Cloud-Anbietern, sodass Unternehmen von den besten Preisen und Funktionen profitieren können.

Anpassbare Ressourcenbeschränkungen pro Workspace: TrueFoundry ermöglicht eine präzise Anpassung von CPU, Arbeitsspeicher, Speicher und Instanztypen pro Workspace, um den spezifischen Projektanforderungen gerecht zu werden.

Nehmen wir an, einem Unternehmen entstehen Infrastrukturkosten von 1 Million US-Dollar pro Jahr für den Betrieb mehrerer Workloads (basierend auf Branchenschätzungen). TrueFoundry kann dazu beitragen, diese Kosten um mindestens 30 % zu senken, was zu Einsparungen von 300.000 USD/Jahr führt.

Entwicklungs-, Bereitstellungs- & Skalierungskosten

Autoscaling: Passt Rechenressourcen in Echtzeit basierend auf den Anforderungen der Workloads an, ohne dass manuelle Eingriffe erforderlich sind.

Scale to Zero: Reduziert den Ressourcenverbrauch in Inaktivitätszeiten auf null und minimiert die Kosten, wenn Ressourcen nicht genutzt werden.

Adaptive Ressourcennutzung: Wechseln Sie flexibel zwischen CPU und GPU auf derselben Maschine und nutzen Sie GPU-Ressourcen nur bei Bedarf, um die Zuweisung zu optimieren und eine ständige Bereithaltung zu vermeiden.

Fehlervermeidung beim Training: Die Plattform sorgt für eine zuverlässige Infrastruktur und korrekte Konfigurationen, um Trainingsfehler zu vermeiden, verschwendete Rechenressourcen zu reduzieren und kostspielige Wiederholungen zu verhindern.

Checkpointing für lange Jobs: Spart Zeit und Rechenleistung durch die Aktivierung von Checkpointing für lang laufende Jobs, sodass diese bei Unterbrechungen an der Stelle fortgesetzt werden können, an der sie unterbrochen wurden.

Effizientes Fine-Tuning: Bietet ressourceneffiziente Fine-Tuning-Methoden wie LoRA und Q-LoRA, die den Ressourcenverbrauch reduzieren und Ihnen helfen, Ihre Ziele kostengünstig zu erreichen.

Optimiertes Model Serving: Bietet vorkonfigurierte Model-Serving-Setups auf Basis von Benchmarking, um die bestmögliche Latenz und den besten Durchsatz für Ihre Workloads zu gewährleisten.

Integrierte SRE-Prinzipien: Lässt sich nahtlos in CI/CD-Pipelines integrieren und verwaltet sensible Informationen wie API-Schlüssel und Tokens sicher gemäß den Best Practices für Zuverlässigkeit und Sicherheit.

Kostentransparenz:  Bietet Einblick in Cloud-Kosten auf Cluster-, Workspace- und Deployment-Ebene, sodass DevOps-Teams und Entwickler kostensparende Möglichkeiten während des gesamten Lebenszyklus identifizieren und optimieren können.

Durch diese integrierten Plattformfunktionen wie Autoscaling, Scale to Zero selbst für Dev-Workloads, die Möglichkeit zur Fortsetzung ab dem Checkpoint, Optimierungen beim Model Serving und die Vermeidung von DevOps-Bandbreite für die Einrichtung von CI/CD lägen wir bei etwa 100.000 USD.  

Schätzung – Angenommen, 30 % der Cloud-Kosten (angenommen als 1 Million US-Dollar) werden für Training und Serving verwendet, d. h. 300.000 USD. Selbst eine 30-prozentige Einsparung durch diese Plattformangebote führt zu Einsparungen von 90.000 USD.  

Wartungskosten

TrueFoundry übernimmt die Überwachung der Infrastruktur, die Aktualisierung von Abhängigkeiten und die Verwaltung von Sicherheitspatches, um sicherzustellen, dass Ihr System ohne zusätzlichen Aufwand auf dem neuesten Stand bleibt. Zudem wird die Verantwortung für die Verwaltung technischer Schulden vollständig auf TrueFoundry übertragen, was Ihr Team von der langfristigen Last der Wartung und Updates befreit.

Infrastruktur-Überwachung, Dependency-Upgrades und Sicherheitspatches: Bei eigener Verwaltung wäre typischerweise ein vollzeitbeschäftigter DevOps-Ingenieur oder ein ganzes Team erforderlich, was eine Organisation etwa 120.000–150.000 USD/Jahr pro Ingenieur kostet. Da TrueFoundry dies automatisiert, können Sie diesen gesamten Betrag einsparen, da keine dedizierten DevOps-Ressourcen mehr benötigt werden.

Die langfristigen Kosten für die Verwaltung technischer Schulden können variieren, umfassen jedoch typischerweise die Zeit der Entwickler für Refactoring und System-Updates. Im Durchschnitt kann die Verwaltung technischer Schulden 20 % der Zeit eines Entwicklers in Anspruch nehmen, was sich auf 30.000–50.000 USD/Jahr pro Entwickler belaufen könnte. 

Wenn TrueFoundry die Wartung übernimmt, können Sie durch die Reduzierung der DevOps-Kosten und der Auswirkungen technischer Schulden voraussichtlich etwa 120.000–200.000 USD/Jahr einsparen.

Sicherheits- und Compliance-Kosten

Die Verantwortung für die Verwaltung rollenbasierter Zugriffskontrollen, den Datenschutz und die erfolgreiche Durchführung regelmäßiger Compliance-Audits wird vollständig an TrueFoundry übertragen. Dies entlastet interne Teams von diesen kritischen Aufgaben.

Compliance-Audits und die Einhaltung von Sicherheitsstandards können eine Organisation je nach Komplexität der Anforderungen typischerweise 50.000–100.000 USD/Jahr kosten. Durch die Übertragung dieser Verantwortung auf TrueFoundry können Sie diesen gesamten Betrag einsparen und gleichzeitig die fortlaufende Compliance sicherstellen.

Stilllegungskosten

TrueFoundry wurde mit der Kernphilosophie entwickelt, einen Vendor Lock-in zu vermeiden, sodass Sie bei Bedarf problemlos von der Plattform wechseln können.

• Wir bieten Zugriff auf die Kubernetes-Manifestdatei, wodurch Sie die vollständige Kontrolle und Transparenz über Ihre Infrastruktur behalten. 
• Ihr Anwendungscode bleibt unberührt, sodass eine Migration von der Plattform kein umfangreiches Refactoring erfordert.
• Darüber hinaus lässt sich TrueFoundry mühelos in Ihren bestehenden Tech-Stack integrieren, was Workflows wie das Training auf Plattformen wie SageMaker und das Deployment auf TrueFoundry ermöglicht. Es ist keine vollständige Systemmigration erforderlich – unser API-gesteuerter Ansatz arbeitet nahtlos mit dem zusammen, was Sie bereits nutzen.

Die Stilllegungskosten können mit TrueFoundry als nahezu null angenommen werden. 

Personalkosten

Die kontinuierliche Einstellung von spezialisierten Fachkräften, darunter ML-Ingenieure, DevOps-Experten, Infrastrukturarchitekten und Sicherheitsingenieure, ist unerlässlich, um komplexe Systeme zu verwalten und die Skalierbarkeit aufrechtzuerhalten. Diese Rollen sind entscheidend, um Ihre Infrastruktur zukunftssicher zu machen und veränderten technologischen Anforderungen einen Schritt voraus zu sein.

Die genaue Teamgröße hängt vom Umfang Ihrer Aktivitäten und den entwickelten Anwendungsfällen ab. Geht man jedoch von einem 8-köpfigen Team aus (bestehend aus Infrastrukturarchitekt, Sicherheitsingenieur, DevOps-Ingenieur, SRE/Operations-Ingenieur und ML-Ingenieuren) mit einem Durchschnittsgehalt von 150.000 USD, belaufen sich die Gesamtpersonalkosten auf 1,2 Millionen USD pro Jahr.

Softwarelizenzkosten

Unsere Lizenzkosten basieren auf einem sitzplatzbasierten Preismodell (Seat-based) und nicht auf der Nutzung von Rechenleistung. Das bedeutet, dass die Kosten nicht steigen, wenn Sie Ihre Infrastruktur skalieren. Im Gegensatz zu Cloud-Anbietern oder Plattformen wie Databricks, die nutzungsbasiert abrechnen, ist unser Preismodell darauf ausgerichtet, die Entwicklerproduktivität zu maximieren, sodass Sie nicht für die Skalierung Ihrer Abläufe bestraft werden.

Für ein großes Unternehmens-Team liegt eine Produktionslizenz typischerweise zwischen 100.000 und 150.000 USD, kann jedoch je nach spezifischen Anforderungen variieren.

Einsparungen durch Produktivitätssteigerung

Schnelleres Onboarding: Die intuitive Plattform von TrueFoundry ermöglicht ein schnelleres Onboarding neuer Entwickler, was die Einarbeitungszeit in die Infrastruktur verkürzt und die Produktivität des Teams von Anfang an steigert.

Intuitive UI/UX und umfassende Dokumentation: Die Plattform bietet eine einfach zu navigierende UI/UX und eine gründliche Dokumentation, sodass Teams effizienter arbeiten und weniger Zeit mit der Fehlersuche oder der Navigation in komplexen Systemen verbringen.

Bessere Zusammenarbeit: Die gemeinsamen Workspaces und integrierten Tools von TrueFoundry verbessern die teamübergreifende Zusammenarbeit, sorgen für reibungslosere Arbeitsabläufe, reduzieren Silos und führen zu einem schnelleren Projektabschluss.

Selbst bei einer minimalen Zeitersparnis von 10 % für ein 8-köpfiges Team und einem angenommenen Durchschnittsgehalt von 150.000 USD pro Ingenieur lägen die geschätzten Einsparungen durch Produktivitätssteigerung bei 120.000 USD/Jahr. Diese ergeben sich aus dem reduzierten Aufwand für das Infrastrukturmanagement, einer optimierten Zusammenarbeit und einem schnelleren Onboarding.

Total Cost of Ownership: In-House vs. TrueFoundry

Gesamter geschätzter Kostenvergleich

• Eigenbaulösung (In-House): 2,5 Millionen USD/Jahr (einschließlich Infrastruktur-, Personal-, Wartungs- und Sicherheitskosten).
• TrueFoundry-Lösung: 1,4 Millionen USD/Jahr (nach Berücksichtigung der Einsparungen bei Infrastruktur-, Personal-, Sicherheits- und Wartungskosten).

Die Automatisierung, Infrastrukturoptimierung und der reduzierte Overhead von TrueFoundry bieten erhebliche Kosteneinsparungen im Vergleich zum Eigenbau und der Verwaltung einer MLOps/GenAI-Ops-Plattform im eigenen Haus. Dies führt zu einer kostengünstigeren Lösung mit höherer Produktivität und weniger langfristigen Verwaltungsherausforderungen.