Home Arrow Icon Knowledge base Arrow Icon Global Arrow Icon Cum se ocupă Pytorch Lightning Gradient Communication pe TPU


Cum se ocupă Pytorch Lightning Gradient Communication pe TPU


Pytorch Lightning se ocupă de comunicarea gradientului pe TPU, prin utilizarea strategiei DistributedDataParallel (DDP) a lui Pytorch, care este integrată cu biblioteca XLA pentru performanțe optimizate pe TPU. Iată cum funcționează:

1. Instruire distribuită: clasa „Trainer” a lui Pytorch Lightning gestionează procesul de instruire, inclusiv instruirea distribuită pe miezurile TPU. Folosește un `distribuitDatasampler` pentru a distribui datele în mod corespunzător fiecărui nucleu TPU [1].

2. Replicarea modelului: modelul este replicat pe fiecare nucleu TPU, permițând calcularea paralelă. Această replicare este gestionată de strategia DDP a Pytorch, care asigură că fiecare nucleu procesează o parte din date [1].

3. Comunicare în gradient: După calcularea gradienților locali pe fiecare nucleu, Pytorch Lightning folosește biblioteca XLA pentru a sincroniza acești gradienți pe nuclee. Acest lucru se realizează printr -o operație AllReduce, care agregă gradienții din toate nucleele și actualizează parametrii modelului uniform pe toate replicile [2].

4. Actualizări sincrone: funcția `Optimizer_Step (Optimizator)` în Pytorch / XLA este utilizată pentru a calcula gradienții și pentru a iniția actualizări sincrone. Acest lucru asigură că toate replicile modelului pornesc de la aceeași stare în fiecare iterație de instruire, menținând consecvența în mediul distribuit [2].

În general, Pytorch Lightning simplifică procesul de modele de instruire pe TPU prin automatizarea distribuției de date și gradienți, permițând utilizatorilor să se concentreze pe dezvoltarea modelului, fără a -și face griji pentru complexitățile de instruire distribuite de bază.

Citări:
[1] https://cloud.google.com/blog/products/ai-machine-learning/train-ml-models-with-pytorch-lightning-on-tpus
[2] https://cloud.google.com/blog/topics/developers-preitioners/scaling-deep-learning-workloads-pytorch-xla-and-cloud-tpu-vm
[3] https://www.youtube.com/watch?v=ebzcivdr21o
[4] https://pytorch-lightning.readthedocs.io/en/1.1.8/multi_gpu.html
[5] https://lightning.ai/docs/pytorch/lts/api/pytorch_lightning.core.lightningmodule.html
[6] https://pytorch-lightning.readthedocs.io/en/1.5.10/advanced/multi_gpu.html
[7] https://devblog.pytorchlightning.ai/announcing-lightning-1-4-8cd20482aee9
[8] https://github.com/lightning-ai/lightning/issues/18089
[9] https://pytorch-lightning.readthedocs.io/en/1.3.8/advanced/advanced_gpu.html