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CentOS上PyTorch的并行计算策略

小樊
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2025-08-12 23:49:09
栏目: 智能运维

在CentOS上实现PyTorch并行计算主要有以下策略,需根据硬件资源和任务需求选择:

  • 数据并行(DataParallel)

    • 单机多卡:通过nn.DataParallel将模型复制到多个GPU,自动分割数据并行计算,适合中小规模模型和数据集。
    • 局限性:存在负载不均衡、通信开销大等问题,仅支持单机。
  • 分布式数据并行(DistributedDataParallel, DDP)

    • 多机多卡:基于torch.distributed包,每个GPU对应一个进程,通过Ring-Reduce通信同步梯度,支持大规模分布式训练,效率高于DataParallel。
    • 关键步骤
      1. dist.init_process_group初始化进程组(如NCCL后端)。
      2. 模型通过DDP(model, device_ids=[rank])包装,需配合DistributedSampler处理数据分片。
      3. 启动时需指定进程数(如torchrun --nproc_per_node=4)。
  • 模型并行(Model Parallelism)

    • 将模型拆分到不同GPU(如前半部分在GPU 0,后半部分在GPU 1),解决单机内存不足问题,需手动实现模型分块和通信逻辑。
  • 混合并行

    • 结合数据并行和模型并行,例如在多机多卡场景中,对大模型进行分片并行,同时利用DDP同步梯度。

注意事项

  • 确保安装NVIDIA驱动、CUDA和PyTorch GPU版本。
  • 使用nvidia-smi监控GPU使用情况,调整批量大小和并行数以优化性能。
  • DDP需在代码中处理进程间通信,建议参考官方文档配置环境变量(如LOCAL_RANK)。

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