Jun, 2018

PipeDream: 快速高效的管道并行 DNN 训练

PDF
TL;DRPipeDream 是一个用于 GPU 的深度神经网络 (DNN) 训练系统，使用管线并行计算模型来避免数据并行训练面临的慢速问题，并通过在多台机器上分别执行来减少通讯，使所有可用的 GPU 保持高生产效率。PipeDream 还使用循环排列的方式实现正向 / 反向传播以优化 时间精度，相对于数据并行训练，其可将通信减少高达 95％，达到了 5 倍的训练加速比。
deep neural networkgpupipe-liningcommunication-to-computation ratiotime-to-accuracy
发现论文，激发创造
  • 图管道：通过图管道并行提高 DNN 训练的性能和可扩展性

    深度神经网络的管道并行化方法 (GPP) 以及分布式系统 GraphPipe 通过优化微批量进度和并行训练实现了对现有管道并行系统如 PipeDream 和 Piper 的提速和搜索时间的降低。

    Jun, 2024

  • 高效使用内存的管道并行深度神经网络训练

    本文介绍了一种支持高效内存管道并行处理的系统 ——PipeDream-2BW, 通过新型的流水线和权重梯度合并策略以及双缓冲器来实现大模型训练的加速。PipeDream-2BW 自动将模型划分到可用的硬件资源上，并考虑加速器的内存容量和互连拓扑等硬件限制，可以将大型 GPT 和 BERT 语言模型的训练速度提高最多 20 倍，并保持模型精度相似。

    Jun, 2020

  • GPipe：使用流水线并行化高效训练巨型神经网络

    GPipe 是一种管道并行库，它提供了一种高效进行模型并行化的方式，可以将不同子层序列分别放在不同的加速器上，因此可以有效地将各种不同的网络扩展到巨大的规模，并且能够实现快速的线性加速，通过对两个不同任务的训练，证明了 GPipe 的优势。

    Nov, 2018

  • DAPPLE：一个用于训练大模型的流水线数据并行方法

    提出了一种称为 DAPPLE 的同步训练框架，它将数据并行和管道并行相结合，采用新颖的并行化策略规划器解决了分区和放置问题，并探索了数据和管道并行的最佳混合策略。与 GPipe 相比，DAPPLE 运行时间提高了 1.6 倍的训练吞吐量，并将内存消耗降低了 12%。

    Jul, 2020

  • PipeMare：异步管道并行 DNN 训练

    该论文探讨了管道并行（Pipeline parallelism）训练神经网络的各种技术，提出了一种简单而健壮的训练方法，名为 PipeMare，可以在保持与同步训练相当的模型质量的情况下提高硬件利用率，允许高效使用细粒度的并行计算。在 ResNet 和 Transformer 网络上进行测试，异步训练允许 PipeMare 使用更少的内存或更高的管道利用率。

    Oct, 2019

  • 基于多 GPU 平台的模型并行的高效稳健的 DNN 训练

    该论文提出了一种基于 SpecTrain 的管道模型并行执行方法，可以在保持训练准确性的前提下，实现高 GPU 利用率，相比数据并行法可提高 8.91 倍的速度。

    Sep, 2018

  • GNNPipe: 使用流水线模型并行加速分布式全图 GNN 训练

    采用模型并行而非图并行的分布式全局图神经网络训练方法 GNNPipe，结合基于分块的流水线训练方法以及混合并行性，以减少通信开销并加快训练时间，同时保持相当的模型准确性和收敛速度。

    Aug, 2023

  • PipeTransformer: 基于自动化弹性管道的 Transformers 分布式训练

    本研究提出了 PipeTransformer 来提高 Transformer 模型的多节点分布式训练效率，该方法通过自动化管线处理和数据并行来动态调整管线和并行策略，从而实现层的冻结和资源分配，结果表明 PipeTransformer 相较于现有算法可以提高 2.4 倍速度。

    Feb, 2021

  • PiPAD: 基于 GPU 的流水线和并行动态图神经网络训练

    提出了 PiPAD，一种基于管道和并行设计的动态图神经网络 (DGNNs) 训练框架，用于在 GPU 上进行端到端性能优化。在各种数据集上的评估表明，PiPAD 在三种代表性模型上实现了 1.22 倍 - 9.57 倍的超越最先进的 DGNN 框架的加速。

    Jan, 2023

  • SlipStream: 分布式训练大规模 DNN 中的流水线调整

    SlipStream 是一种在分布式培训系统中有效处理失败的系统，利用功能冗余和管道调度内的泡沫，通过两种优化实现连续培训并最小化或消除训练吞吐量降低。

    May, 2024