多GPU训练:数据并行
📅 2026/8/1 18:52:36
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多GPU训练
数据并行,k个GPU的训练过程:
以我们之前定义的LeNet模型为例:
首先,我们需要向多个设备分发参数并附加梯度(get_params)。 如果没有参数,就不可能在GPU上评估网络。 第二,需要跨多个设备对参数求和,也就是说,需要一个allreduce函数。
两个关键函数的实现:
*每个 GPU 都需要有一份完整的模型参数副本
将所有 GPU 上的向量(通常是梯度)相加求和,然后把结果广播回所有 GPU
先复制到同一个GPU上相加,然后将结果复制到其余的GPU上
将一个小批量数据均匀地分布在多个GPU上,使用nn.parallel.scatter函数
带标签的数据
训练:
训练函数
(1)拆分数据:将 X, y 均匀分布到各 GPU
(2)各 GPU 独立前向传播 + 计算损失
(3)各 GPU 独立反向传播
(4)梯度聚合:所有 GPU 的梯度相加,广播回所有 GPU
(5)各 GPU 独立更新参数(SGD)
改进方向:多GPU可以并行(这里写法看似顺序)
整体训练模型:
load加载数据
获取GPU列表
将模型参数复制到所有GPU
为每个小批量执行多GPU训练
简洁代码实现(nn.DataParallel):
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