Stable Diffusion XL、SD3 与 Flux 模型常用优化器总结

Stable Diffusion XL、SD3 与 Flux.1 模型常用优化器总结

在训练大规模扩散模型(如 Stable Diffusion XL、Stable Diffusion 3、Flux.1)时,优化器的选择直接影响模型的收敛速度、稳定性和最终性能。本文将从官方训练实践和社区经验出发,总结这三类模型常用的优化器及其使用策略。

关键参数详解

--optimizer_type、--optimizer_args以及--lr_scheduler:其中--optimizer_type代表训练中设置的优化器,它的主要任务是在反向传播过程中,根据损失函数计算的梯度来更新模型的权重,从而逐步最小化(或最大化)损失函数。不同的优化器采用了不同的策略来调整参数,使得模型能够更快、更稳健地收敛。

目前主流的优化器有"AdamW"、"AdamW8bit"、"Lion"、"SGDNesterov"、"SGDNesterov8bit"、"DAdaptation"、"AdaFactor"、"PagedAdamW8bit"等。

--optimizer_args代表指定优化器选项参数,可以用"key=value"的格式指定多个值。-

-lr_scheduler代表学习率调度器(Learning Rate Scheduler),主要控制优化器的学习率随着训练过程进行调整。目前主流的学习率调度策略有按比例衰减、指数衰减、余弦函数衰减、Reduce on Plateau、OneCycleLR等。


一、Stable Diffusion XL(SDXL)

✅ 常用优化器:

  • AdamW

    • 稳定性好,适用于 Transformer + UNet 架构;
    • 支持权重衰减(Weight Decay),提升泛化性能;
    • 被 HuggingFace 和 StabilityAI 的 SDXL 脚本广泛采用。
  • Adafactor

    • 内存占用小,适合显存受限的场景;
    • 在一些 LoRA 微调任务中被使用。

🔧 学习率调度策略:

  • Linear Warmup + Cosine Decay
    • 训练初期:线性升高学习率,避免不稳定;
    • 中后期:余弦退火平稳降低学习率,帮助模型收敛。

二、Stable Diffusion 3(SD3)

✅ 常用优化器:

  • AdamW

    • 主力优化器,默认初始学习率常为 1e-4
    • 搭配混合精度训练(fp16 / bfloat16)使用稳定可靠。
  • 8-bit AdamW

    • 由 bitsandbytes 实现;
    • 显著减少显存占用,在大模型训练中广受欢迎。

🔧 学习率调度策略:

  • Linear Warmup + Cosine Annealing
    • 常用于分布式多 GPU 训练;
    • 预热与退火相结合,提高收敛速度与最终精度。

三、Flux.1 模型

✅ 常用优化器:

  • AdamW

    • 主流选择,适用于大多数微调任务;
    • 在 Flux.1 微调脚本中为默认配置之一。
  • Lion

    • Meta 提出的新型优化器;
    • 相较 AdamW,收敛更快,在部分图像生成实验中表现更优。
  • Adafactor

    • 提供内存友好型选择;
    • 可用于低资源环境下的 LoRA 微调任务。

🔧 学习率调度策略:

  • Cosine Warmup
    • 前期缓慢升温,防止参数剧烈波动;
    • 中后期缓慢退火,稳步收敛。

📊 优化器对比总结

模型 常用优化器 调度策略 适配场景
SDXL AdamW / Adafactor Linear Warmup + Cosine 全量训练 & 微调
SD3 AdamW / 8-bit AdamW Warmup + Cosine Annealing 多卡大模型训练
Flux.1 AdamW / Lion / Adafactor Cosine Warmup 微调 & 显存优化任务

✅ 推荐建议

  • 大模型训练首选: AdamW
  • 显存受限设备: Adafactor 或 8-bit AdamW
  • 追求更快收敛实验: 尝试 Lion 优化器
  • 搭配策略建议: 所有优化器建议搭配 Warmup + Cosine 类学习率调度器

📌 参考资料:


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