深度学习单机多卡/多机多卡训练

一、概念的区分

分布式:是指多台机器的多块GPU,也就是多机多卡。

并行:指的一台机器上的多个GPU。也就是单机多卡。

同步更新:是指所有的GPU都计算完梯度之后,累加到一起求均值进行参数更新,再进行下一轮。

rank表示全局进程序号,local_rank表示本机子的进程序号。world_size表示全局进程个数。

举个例子,三台机器,每台机器四张卡全部用上,那么有group=1,world size=12

机器一:node=0 rank=0,1,2,3 local_rank=0,1,2,3 这里的node=0,rank=0的就是master

机器二:node=1 rank=4,5,6,7 local_rank=0,1,2,3

机器三:node=2 rank=8,9,10,11 local_rank=0,1,2,3

二、DP和DDP(pytorch内的)

DP(DataParallel)模式主要支持单机多卡。其中有一个进程,多个线程(受全局解释器锁限制),local_rank0为master节点,相当于参数服务器,向其他GPU广播参数,在反向传播后,各卡将梯度集中到master节点,求平均更新参数,再将参数发送到其他卡上。训练时需要指定GPUS和master节点。

DDP(DistributedDataParallel)支持分布式多机多卡训练,也支持单机多卡训练。相对于DP其有多个进程进行并行训练,没有全局解释器锁的限制。同时模型广播只在初始化时广播一次,而不用像DP那样,每次前向传播前都要广播。因为DDP每个进程都有自己独立的优化器,执行自己的更新过程,而梯度通过通信传递到每个进程,所以执行的内容是相同的。

DDP与DP的另一个不同就是我们需要用DistributedSample来对我的dataset进行处理,这样每个进程都只会调用一部分的数据集。不同的进程间就不会发生数据的交互。不然如果使用默认的DP的数据分配方式,就会出现多机通信的一个问题,很耗时。DP是把batch_size个数据切分到不同的卡上。比如batch_size30,两个GPU,那么每个GPU实际的bs为15.而DDP的话,batch_size为30,表示的是每个卡都是30的batch_size.

三、SyncBN

标准的BN因为使用数据并行(DP),所以只对单卡上的样本进行归一化,这样batch_size就很小,影响模型收敛。而syncbn则是在前向传播时求全局数据的一个均值和方差(多机多卡,单机多卡),然后通过消息传给每个卡,进行归一化操作。这样就可以防止batch_size太小,导致BN失效的问题。这里提一嘴,一般GPU之间的通信,我们都默认采用的NCCL通信框架。

相关推荐
byte轻骑兵13 分钟前
【LMP】规范精讲[12]: 链路层的花名册——一张表数完88条指令的门道
人工智能·蓝牙协议·lmp·蓝牙链路管理·通信学习
萤箜15 分钟前
Chroma、Pinecone、Milvus 选型对比:不同发展阶段该选哪款向量数据库
人工智能
jimmyleeee19 分钟前
Agent安全之九:OWASP ASI09 人机信任利用------当人类成为攻击链上最后一道被攻破的关口
人工智能·安全
Gu_WenYun22 分钟前
从主题定价到订单定价:机器人基金的产业链观察
大数据·人工智能·金融
song1502653729842 分钟前
小型零部件外观检测难?AI机器视觉检测设备,适配全行业小件质检
人工智能·计算机视觉·视觉检测
xsd2024111844 分钟前
AI 智能美甲推荐系统技术全解析
人工智能·计算机视觉
原子延迟1 小时前
批量压缩视频会变大?HandBrake等3款(2026)
图像处理·人工智能·计算机视觉·音视频
其实防守也摸鱼1 小时前
信创安全竞赛知识总结与题库
大数据·网络·人工智能·算法·安全·php
Zhao-Jichao1 小时前
AI Prompting for Everyone 课程笔记 - P19 数据分析 Data Analysis
人工智能·笔记·数据分析
阿里云大数据AI技术1 小时前
MaxAgent 实战课堂(一):从开通到第一次有效提问
人工智能·agent