Home Arrow Icon Knowledge base Arrow Icon Global Arrow Icon Pytorch Lightning如何处理TPU上的梯度通信


Pytorch Lightning如何处理TPU上的梯度通信


Pytorch Lightning通过利用Pytorch的DistributeDataParallear(DDP)策略来处理TPU上的梯度通信,该策略与XLA库集成以在TPU上进行优化的性能。这是其工作原理:

1。分布式培训:Pytorch Lightning的“ Trainer”课程管理培训过程,包括跨TPU内核的分布培训。它使用`distributedDataSampler'将数据适当地分配到每个TPU核心[1]。

2。模型复制:该模型在每个TPU核心上都复制,从而进行并行计算。此复制由Pytorch的DDP策略处理,该策略可确保每个核心处理一部分数据[1]。

3。梯度通信:在计算每个核心上的本地梯度后,Pytorch Lightning使用XLA库来同步跨核心。这是通过Alleduce操作来实现的,该操作汇总了所有内核的梯度,并在所有副本上均匀地更新模型参数[2]。

4。同步更新:pytorch / XLA中的`ipportizer_step(优化器)`函数用于计算梯度并启动同步更新。这确保了所有模型复制品在每个培训迭代中都从同一状态开始,从而在分布式环境中保持一致性[2]。

总体而言,Pytorch Lightning通过自动化数据和梯度的分配来简化TPU的培训模型,从而使用户可以专注于模型开发而不必担心基本的分布式培训复杂性。

引用:
[1] https://cloud.google.com/blog/products/ai-machine-learning/train-ml-ml-models-with-pytorch-lightning-on-tpus
[2] https://cloud.google.com/blog/topics/developers-practitioners/scaling-deep-learning-workloads-pytorch-xla-xla-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.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