成本跟踪和节约 - Amazon Braket
为 Amazon Braket 设置支出限额 QPUs近乎实时的成本跟踪节省成本的最佳实践

本文属于机器翻译版本。若本译文内容与英语原文存在差异，则一律以英文原文为准。

成本跟踪和节约

提示

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为 Amazon Braket 设置支出限额 QPUs

Amazon Braket 支出限额为量子处理单元提供了可选的每台设备的成本控制 ()。QPUs

支出限制的运作方式：Amazon Braket 会跟踪您的累积支出，并根据您配置的限额验证每个任务创建请求。如果某项任务的估计费用超过您的剩余支出上限，Amazon Braket 会立即拒绝该任务，并显示验证错误。您可以选择为支出限额配置时间段。通过配置时间段，您可以确保只能在该指定时间段内提交任务。在时间段之外提交的任务将被拒绝。

可选设计：除非您明确启用控件，否则现有工作流程将不受影响。您可以通过删除支出限额来取消所有限制。

注意

支出限制仅适用于按需和混合作业 QPU 任务。它们不包括模拟器、托管笔记本电脑、Hybrid Job EC2 实例成本和 Braket Direct 预留。要全面管理所有 AWS 服务的成本，请继续使用AWS Budgets。

支出限制措施清单

搜寻

使用以下 AWS CLI 命令，您可以搜索和列出特定 AWS 区域和特定 Braket 设备的支出限制。

aws --region {device_region} braket search-spending-limits --filters name=deviceArn,operator=EQUAL,values={device_arn}
创建

使用以下 AWS CLI 命令，您可以为特定区域的指定量子设备创建新的支出限额。如果设备已存在支出限额，则该请求将被拒绝。

aws --region {device_region} braket create-spending-limit --device-arn {device_arn} --spending-limit {max_spend}
更新

使用以下 AWS CLI 命令，您可以将现有支出限额更新为新的最高支出价值。如果当前支出和排队支出的总和已经高于请求的新最高支出，则该请求将被拒绝。

aws --region {device_region} braket update-spending-limit --spending-limit-arn {spending_limit_arn} --spending-limit {new_max_spend}

如上例所示，您可以提供一个时间段来代替新的最高支出，或者在新的最高支出之外再提供一个时间段。

删除

使用以下 AWS CLI 命令，您可以删除现有支出限额。

aws --region {device_region} braket delete-spending-limit --spending-limit-arn {spending_limit_arn}

如上例所示，您可以提供一个时间段来代替新的最高支出，或者在新的最高支出之外再提供一个时间段。

尽管是可选的，但请务必将区域参数指定为最佳实践。在与设备不同的区域执行的命令将失败，或者如果是SearchSpendingLimits，则返回错误的结果。

有关如何使用支出限额的更多示例，请参阅示例笔记本。

任务验证的工作原理

当 AWS 账户发送原本有效的CreateQuantumTask请求时，它会受到以下门控行为的约束。注意：剩余预算是支出限额与排队和当前支出之和之间的差额。（参见下一节）

  • 案例 1：任务设备没有支出限制：任务已创建。

  • 案例 2：目标设备有支出限制，并且当前时间在支出限制的时间段内：

    • 如果任务的估计成本低于或等于剩余预算： CreateQuantumTask 成功，则任务即被创建。

    • 如果预估成本大于剩余预算：CreateQuantumTask失败，并且不创建任何任务。

  • 案例 3：目标设备有支出限制，且当前时间超出支出限制的时间段：CreateQuantumTask失败，且未创建任何任务。

剩余预算是如何计算的

剩余预算是支出限额与当前支出和排队支出之和之间的差额。

当为具有支出限制的设备创建任务时，排队的支出将按任务的估计成本增加。下表的第一行列出了此事件。下表显示了排队的支出和当前支出的变化，具体取决于任务的进度。

旧的量子任务状态

新的量子任务状态

更改为排队支出

更改为当前支出

-

CREATED

按估计成本增加

无更改

CREATED

QUEUED

无更改

无更改

任何

正在运行

无更改

无更改

任何

正在取消

无更改

无更改

正在取消

CANCELLED

按估计成本降低

没有变化

任何

FAILED

按估计成本降低

无更改

正在运行

COMPLETED

按估计成本降低

按估计费用增加（根据部分完成的任务相应调整）

边缘保护壳

问：在创建支出限额时，队列中已有的任务是否计入排队的支出？

答：不是。 已创建、排队或其他正在进行的任务不计入新创建的支出限额的排队支出。

问：通过更新支出限额来降低支出限额是否会导致已创建、已排队或其他正在进行的量子任务提前终止？

答：不是。

问：达到支出限制的结束时间是否会导致已创建、已排队或其他正在进行的量子任务提前终止？

答：不是。 无论支出限制状态如何，都允许完成已创建、已排队和其他正在进行的任务。

问：缺乏支出限额与零美元支出限额有何不同？

答：没有支出限制，可以不受限制地创建量子任务。零美元的支出限制会阻止所有量子任务。

问：过去或将来的支出限制为零会阻碍所有量子任务的创建？

答：能。

问：在创建支出限额时，已在队列中的任务完成后，估计的费用是否会计入当前支出？

答：不是。 只有在支出限额处于活动状态时提交的任务才会计入累计支出。

近乎实时的成本跟踪

Braket SDK 为您提供了向量子工作负载中添加近乎实时的成本跟踪的选项。我们的每个示例笔记本都包含成本跟踪代码，可为您提供有关 Braket 量子处理单元 (QPUs) 和按需模拟器的最大成本估算。最高成本估算值将以美元显示，不包括任何积分或折扣。

注意

显示的费用是根据您的 Amazon Braket 模拟器和量子处理单元（QPU）任务使用情况估算的费用。显示的预计费用可能与您的实际费用有所不同。预计费用不考虑任何折扣或积分，您可能会因使用其他服务 [Amazon Elastic Compute Cloud（Amazon EC2）] 等其他服务而收取的额外费用。

成本跟踪 SV1

为了演示如何使用成本跟踪功能，我们将构建一个 Bell State 电路并在我们的 SV1 模拟器上运行它。首先导入 Braket SDK 模块，定义贝尔状态并将 Tracker() 函数添加到我们的电路中：

#import any required modules
from braket.aws import AwsDevice
from braket.circuits import Circuit
from braket.tracking import Tracker

#create our bell circuit
circ = Circuit().h(0).cnot(0,1)
device = AwsDevice("arn:aws:braket:::device/quantum-simulator/amazon/sv1")
with Tracker() as tracker:
    task = device.run(circ, shots=1000).result()

#Your results
print(task.measurement_counts)
Counter({'00': 500, '11': 500})

当您运行 Notebook 时，您可以期待 Bell State 模拟的以下输出。跟踪器功能将显示发送的镜头数量、已完成的量子任务、执行时长、计费的执行持续时间以及以美元为单位的最大成本。每次模拟的执行时间可能会有所不同。

import datetime

tracker.quantum_tasks_statistics()
{'arn:aws:braket:::device/quantum-simulator/amazon/sv1':
 {'shots': 1000,
  'tasks': {'COMPLETED': 1},
  'execution_duration': datetime.timedelta(microseconds=4000),
  'billed_execution_duration': datetime.timedelta(seconds=3)}}
  
tracker.simulator_tasks_cost()
Decimal('0.0037500000')

使用成本跟踪器设置最高成本

您可以使用成本跟踪器来设置计划的最高成本。您可对想要为某一项目花费的金额设定上限。通过这种方式，您可以使用成本跟踪器在执行代码中构建成本控制逻辑。以下示例在 Rigetti QPU 上采用相同的电路，并将成本限制为 1 美元。在我们的代码中运行一次电路迭代的成本为 0.30 美元。我们已将逻辑设置为重复迭代，直到总成本超过 1 美元；因此，代码片段将运行三次，直到下一次迭代超过 1 美元为止。通常，程序会继续迭代，直到达到所需的最大成本，在本例中为三次迭代。

device = AwsDevice("arn:aws:braket:us-west-1::device/qpu/rigetti/Ankaa-3")
with Tracker() as tracker:
    while tracker.qpu_tasks_cost() < 1:
        result = device.run(circ, shots=200).result()
print(tracker.quantum_tasks_statistics())
print(tracker.qpu_tasks_cost(), "USD")
{'arn:aws:braket:us-west-1::device/qpu/rigetti/Ankaa-3': {'shots': 600, 'tasks': {'COMPLETED': 3}}}
1.4400000000 USD
注意

成本跟踪器不会跟踪失败的 TN1 量子任务的持续时间。在 TN1 模拟过程中，如果您的排练已完成，但收缩步骤失败，则您的排练费用将不会显示在成本跟踪器中。

节省成本的最佳实践

请考虑以下使用 Amazon Braket 的最佳实践。节省时间，最大限度地降低成本，并避免常见错误。

使用模拟器进行验证

  • 在 QPU 上运行模拟器之前，请使用模拟器验证电路，这样您就可以微调电路，而不会因使用 QPU 而产生费用。

  • 尽管在模拟器上运行电路的结果可能与在 QPU 上运行电路的结果不同，但您可以使用模拟器识别编码错误或配置问题。

限制用户访问某些设备

  • 您可以设置限制，防止未经授权的用户在某些设备上提交量子任务。限制访问的推荐方法是使用 AWS IAM。有关如何操作的更多信息，请参阅限制访问。

  • 我们建议您不要使用管理员账户来授予或限制用户访问 Amazon Braket 设备。

设置账单警报

  • 您可以设置账单警报，以便在账单达到预设限额时发出通知。设置闹钟的推荐方法是通过 AWS Budgets。您可以设置自定义预算，并在费用或使用量可能超过预算金额时收到提醒。有关信息，请访问 AWS Budgets。

使用低拍摄计数测试 TN1 量子任务

  • 模拟器的成本低于 QPUs，但是如果量子任务以高射击次数运行，则某些模拟器可能会很昂贵。我们建议您使用低 shot 计数来测试您的 TN1 任务。Shot 计数不影响 SV1 和本地模拟器任务的成本。

检查所有区域的量子任务

  • 控制台仅显示您当前的量子任务 AWS 区域。在查找已提交的计费量子任务时，请务必查看所有区域。

  • 您可以在“受支持的设备”文档页面上查看设备及其相关区域的列表。