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Distributed LLM Training

分布式训练把模型、数据和优化器状态分布到多个设备,以突破单卡容量或缩短训练时间。

主要并行维度

  • 数据并行:每个副本处理不同样本,再同步梯度;
  • 张量并行:把单个算子或权重矩阵切到多个设备;
  • 流水线并行:把不同层分配到不同阶段,以 micro-batch 形成流水;
  • 序列并行:沿序列维度切分部分激活计算;
  • 状态分片:分散参数、梯度和优化器状态。

主要成本

并行不是免费加速。通信、负载不均、流水线气泡、重计算、offload 和容错都会降低有效利用率。

选择原则

  1. 先估算参数、梯度、优化器状态和激活显存。
  2. 优先使用通信最少且能容纳模型的组合。
  3. 让拓扑与服务器内高速互连、跨机网络相匹配。
  4. 用模型 FLOPs 利用率、吞吐和稳定性衡量,而不只看 GPU 数量。