因此，在设计用于深度学习模型训练的集群时，使用 PCIe A100 GPU 可能就已经足够了。...无论是使用 NCCL 还是 DeepSeek 内部开发的通信库 HFReduce，都可以通过使用双二叉树算法跨区运行。...另外，还能使用 NVLink 提升 HFReduce 的性能。 通过安装 NVLink Bridge，可通过速度 600 GB/s 的 NVLink 实现成对 GPU 间的高效通信。...随后，当 CPU 返回结果时，它会拆分结果数据并将它们分别返回给通过 NVLink 连接的配对的 GPU，然后通过 NVLink 执行 allgather。...如图 8a 所示，相较于使用 Torch DDP 的 NCCL 后端，使用 HFReduce 训练 VGG16 模型所需的时间仅为前者的一半，当 GPU 数量从 32 增至 512 时可实现近 88%
测试程序使用的cuda版本，nccl版本和硬件NCCL 版本 ： 2.19.3CUDA版本： cuda_12.4.r12.4硬件 ： 1CPU+2GPU（3090）ncclCommInitAll...这里是不详细分析各个API实现原理和使用方法。...与非主线分支，暂时不处理）建立拓扑initTransportsRank函数处理逻辑很多，为了避免陷入细节，我们这里只关注下面三个要点，其他部分咱们不分析获取设备信息：获取当前 GPU 设备的硬件信息，如设备...ID、PCIe 总线 ID、NVLink 连接状态等。...支持多 GPU 架构：适应多种 GPU 连接方式（如 PCIe、NVLink、NVSwitch 等），确保在不同拓扑结构下的性能优化。
当谈及分布式通信和 NVLink 时，我们进入了一个引人入胜且不断演进的技术领域，本节我们将简单介绍分布式通信的原理和实现高效分布式通信背后的技术 NVLink 的演进。...这通常通过网络通信来实现，比如使用 All-Reduce 算法，它允许在不同的 GPU 间高效地计算梯度的平均值。更新参数：一旦梯度被平均，每个 GPU 使用这个平均梯度来更新其模型副本的参数。...在分布式计算中，可以使用 TCP/IP 网络进行机器间的通信和数据传输。...如上图所示，通过 NCCL 库，我们可以利用 NVLink 或 NVSwitch 将不同的 GPU 相互连接起来。...NCCL 的 API 覆盖了常见的集合通信操作，如广播、归约、全局归约、全局同步等，为开发者提供了丰富而高效的并行计算工具。
当采用客户端提交任务的方式时，需要通过以下命令行指定运行模式为“NCCL2模式”。...NCCL_IB_DISABLE：在使用NCCL2模式训练时，会默认尝试开启RDMA通信。如果系统不支持，则会自动降级为使用TCP通信。...2.5.2 设置训练策略 训练参数设置表 选项 类型 默认值 说明 num_threads int 1 CPU线程数 nccl_comm_num int 1 nccl通信器数量 fuse_all_reduce_ops...使用多进程模式时，如果神经网络的计算图节点间有较高的并发度，即使每个进程只在一个GPU上运行，使用多个线程可以更大限度的提升GPU利用率。...可以指定每次AllReduce操作的最大层数，即到达该层数就进行AllReduce，如指定50层 export FLAGS_fuse_parameter_groups_size=50 。
Torch/Theano）的多卡并行中经常被使用，请问如何理解NCCL的原理以及特点？...下面分别从以下几个方面来介绍NCCL的特点，包括基本的communication primitive、ring-base collectives、NCCL在单机多卡上以及多机多卡实现、最后分享实际使用NCCL...目前NCCL 1.0版本只支持单机多卡，卡之间通过PCIe、NVlink、GPU Direct P2P来通信。...而通过NVlink连接的GPU通信速度能达到35GB/s： ?...比如上图中CNTK中Resnet50能达到32卡线性加速比，Facebook之前能一小时训练出ImageNet，而在NMT任务中，可能不会有这么大的加速比。
但是，可以通过设定相应变量来查看/更改NCCL的设定，如打印NCCL相关的日志信息： export NCCL_DEBUG=INFO export NCCL_DEBUG=WARN 指定NCCL使用enp开头类型的网卡进行通信...2.2.3 多机没连通/长时间卡住没反应 通信库没有正确安装 存在虚拟网卡，nccl需指定网卡类型 通信端口被占用 通信库没有正确安装 通常是没有正确地安装多机依赖的通信库(openmpi、nccl)所导致...python -m pip install --no-cache-dir horovod 存在虚拟网卡，nccl需指定网卡类型 有时，nccl已经正常安装，且节点间可以正常ssh免密登录，且都能互相ping...通，不过还是遭遇多机训练长时间卡住的问题，可能是虚拟网卡的问题，当存在虚拟网卡时，如果不指定nccl变量，则多机通信时可能会走虚拟网卡，而导致多机不通的问题。...通过查看nccl官网文档发现，我们可以通过指定nccl变量来设定nccl通信使用的网卡类型： export NCCL_SOCKET_IFNAME=enp 2.2.4 加速比低 IB驱动安装 如果服务器之间支持
该OS镜像预装了如下软件： 操作系统：Tencent Linux 2.4 (与CentOS 7.9同源, 使用yum安装所需的包) 内核：5.4.119-19-0009.11 （...LTS GPU驱动: 535.129.03 (包括GDR所需要的驱动：nvidia_peermem) docker 20.10.21 + nvidia-docker2 2.13.0-1 备注：如果不使用此...二、 系统检查 1、 检查网卡设备 命令： ibdev2netdev 2、 检查GPU驱动和nvlink状态 命令： nvidia-smi nvlink -s 如果出现inactive，执行如下命令...d mlx5_bond_6 -x 3 -F --report_gbits -p 18506 -D 2 -q 10 --run_infinitely 30.7.64.182 ● 其中client侧需要指定...ib_send_lat -d mlx5_bond_0 -a -F 延时测试client： ib_send_lat -d mlx5_bond_0 -a -F 30.7.64.146 ● 其中client侧需要指定
并行计算涉及多个计算节点（如CPU、GPU等）协同工作，以加速大规模计算任务。...NVIDIA NCCL是NVIDIA提供的开源通信库，是目前大厂主流使用的集合通信库。在实际应用中，NCCL和MPI常常结合使用。...MPI负责节点之间的通信，而NCCL负责GPU之间的通信，通过两者的协同工作，实现高效的并行计算。NCCL自2.12版本起引入了 PXN 功能，即 PCI × NVLink。...NVLINK ：英伟达（NVIDIA）开发并推出的一种总线及其通信协议。...超低时延，在800G端口上实现业界最强的560ns cut-through时延。
因此，如图 2（a）所示（这里的 GPU 的 ID 可以直接映射在图 1 上），当 GPU 间存在能够建立环状网络的 NVLink 线路时，NCCL/Horovod 就直接放弃 PCIe 这种异构线路，...NVLink，由于无法建立环状通信通道，此时 NCCL/Horovod 会直接放弃 GPU0-GPU1 和 GPU0-GPU4 之间的两条高速通信线路 NVLink，转而完全使用低速的 PCIe 去做数据聚合...），导致 NCCL/Horovod 也无法利用所有的同构的高速线路 NVLink。...GPU1&3，GPU5&7，GPU0&4 之间的高速 NVLink 完全未被使用。...如图 2（b）所示，Blink 可以使用不能构成环的两条 NVLink 用来做 GPU 间数据拟合。
测试使用了 Tesla V100 16GB GPU 集群，批大小都是 64。机器使用的是公有云上的虚拟机，每个机器有 8 个 GPU，集成了 NVLink。...当需要运行单一任务时，MPI 适合用于建立在同质化硬件的计算集群上。但是云计算（或者内部共享集群）是不一样的。 团队因此重新思考了最佳通信策略。...总之，BytePS 不仅在机器内使用 NCCL，同时也重新部署了机器间的通信方式。...BytePS 同时继承了许多加速技术，如分级策略、管道、张量分割、NUMA-aware 本地通信、基于优先级的调度机制等。...快速上手 使用 BytePS 前，假设你已经安装了以下一种或更多框架：TensorFlow、Keras、PyTorch、MXNet 等。BytePS 基于 CUDA 和 NCCL。
/Torch/Theano）的多卡并行中经常被使用，请问如何理解NCCL的原理以及特点？...下面分别从以下几个方面来介绍NCCL的特点，包括基本的communication primitive、ring-base collectives、NCCL在单机多卡上以及多机多卡实现、最后分享实际使用NCCL...目前NCCL 1.0版本只支持单机多卡，卡之间通过PCIe、NVlink、GPU Direct P2P来通信。...而通过NVlink连接的GPU通信速度能达到35GB/s： ?...比如上图中CNTK中Resnet50能达到32卡线性加速比，Facebook之前能一小时训练出ImageNet，而在NMT任务中，可能不会有这么大的加速比。
资源需求与硬件支持AI大模型K8s：GPU密集型：需要大量GPU资源（如NVIDIA A100/H100），支持多卡并行（如NCCL通信）。异构计算：可能集成TPU或其他AI加速芯片（如华为昇腾）。...高吞吐需求：分布式训练时，多节点需并行读取数据，存储系统需支持高并发和高吞吐。优化目标：数据本地化：将数据缓存到计算节点本地，减少跨网络访问。...普通K8s：常规使用本地磁盘或云存储（如EBS），无高吞吐需求。...多网络接口：通过Multus CNI绑定多个网络平面（如管理网络+训练数据网络）。通信库优化：集成NCCL、Intel oneCCL等高性能集合通信库。...普通K8s：常规使用Overlay网络（如Calico/Flannel），无特殊低延迟需求。五.
大家可以看到二者的性能差异大概是在2.5倍左右，也就是我们在Tesla V100上进行Deep Learning 训练时的性能提升水平。 接下来介绍的SDK是NCCL。...Torch/Theano）的多卡并行中经常被使用。..., reduce, broadcast）库，Nvidia做了很多优化，以在PCIe、Nvlink、InfiniBand上实现较高的通信速度。...在最新的NCCL 2.0版本里面，增加了对多服务器节点的支持，在NCCL 1.0版本里面我们只是支持单节点内的多GPU，但目前NCCL 2.0可以支持多节点的，并且可以同时支持PCle和NVLink连接方式...大家从上面的benchmark可以看到，从单节点一颗GPU到单节点八颗GPU，再到两个节点16颗GPU，以及四个节点32颗GPU，使用NCCL实现的Deep Learning 训练的吞吐性能几乎是线性增长的
神经网络模型(Backbone): 自己搭建神经网络时，一般都采用已有的网络模型，在其基础上进行修改。从2012年的AlexNet出现，如今已经出现许多优秀的网络模型，如下图所示。...如检测模型YOLO，Faster RCNN；分割模型FCN， UNet 具体介绍：https://www.cnblogs.com/silence-cho/p/11620863.html 3. del是python..., reduce, broadcast）库，Nvidia做了很多优化，以在PCIe、Nvlink、InfiniBand上实现较高的通信速度。...深度学习中常常需要多GPU并行训练，而Nvidia的NCCL库在各大深度学习框架（Caffe/Tensorflow/Torch/Theano）的多卡并行中经常被使用。...②NCCL的性能参数： https://blog.csdn.net/yunlianglinfeng/article/details/105088324 NCCL_IB_DISABLE为1时禁止使用ib设备
根本原因是，参数平均在数学上并不等同于本地处理所有输入数据，尤其是当优化器依赖于过去的本地梯度值（如动量）时。...NCCL AllReduce直接在CUDA输入张量上运行，而Gloo AllReduce则在CPU输入张量上运行，以便消除在使用Gloo后端时将CUDA内存复制到CPU内存的开销。...对于NCCL和Gloo，当使用较大的输入张量时，总通信时间明显减少。Gloo在每个输入张量约500K参数时达到最高速度，而NVLink上的NCCL甚至没有20M参数GPU张量的明显饱和信号。...GPU上的后向传播大约需要250毫秒才能完成，这与NVLink上的NCCL的数量级相同。这一结论也适用于Gloo和CPU后向传播。...因此，DDP使用位图跟踪本地参数参与者，并启动另外一个AllReduce来收集全局未使用的参数。不幸的是，由于元素类型可能不匹配，DDP无法将此位图合并到其他梯度AllReduce操作中。
二、 系统检查 1、 检查网卡设备 命令： ibdev2netdev 2、 检查GPU驱动和nvlink状态 命令： nvidia-smi nvlink -s 如果出现inactive，执行如下命令...p2p 可读写状态 命令： nvidia-smi topo -p2p r 备注：若存在GPU间的状态是NS，如 图GPU5与GPU6之间：（该场景是nvidia bug，nv正在定位修复中；该问题目前只在驱动第一次加载时可能发生...mlx5_bond_7 -x 3 -F --report_gbits -p 18507 -D 2 -q 16 --run_infinitely 30.139.11.98 ● 其中client侧需要指定...ib_send_lat -d mlx5_bond_0 -a -F 延时测试client： ib_send_lat -d mlx5_bond_0 -a -F 30.7.64.146 ● 其中client侧需要指定...参考：计算加速套件 TACO Kit TCCL 使用说明-TACO Train AI 训练加速引擎-文档中心-腾讯云 2.3 启动测试nccl测试（在master节点上执行） // 运行4机32卡4G
然而，大模型与大数据对训练时的计算能力提出了极高要求，单张 GPU 卡，或者单台服务器上的 GPU 卡，已经远远不能够满足内部训练任务的需求。...为了做到针对云计算和共享集群场景的最优训练表现，BytePS 团队重新思考了最佳通信策略，不仅在机器内使用 NCCL，同时也重新部署了机器间的通信方式。...，每个虚拟机有 8 张 Tesla V100 16GB GPU，GPU 之间通过 NVLink 进行高速互连。...关于如何启动分布式任务的内容和更多上手教程可参考：https://github.com/bytedance/byteps/tree/master/docs 如何在已有代码中使用 BytePS 虽然内核设计有所不同...因此你需要使用 CUDA 或 NCCL 来构建和运行 BytePS。
在这组进程中，每个进程会被分配一个序号，称作秩(rank)，进程间显性地通过指定秩来进行通信。MPI涉及到的一些操作包括数据移动，聚集、同步等。...所以为了提高通信效率，在训练的过程中使用基于nvidia开发的NCCL进行通信。 2....目前NCCL1.0版本只支持单机多卡，卡之间通过PCIe、NVlink、GPU Direct P2P来通信。...在训练过程中，计算损失函数时需要涉及到allreduce操作，将所有worker的损失规约，然后再进行梯度传播。最后在保存模型时，只要指定一台机器保存模型即可。...在进行分布式训练时，每个机器都需要能够读取这些训练数据，图片文件存到微信自研分布式存储系统上。 在训练时，分布式训练的加速比和GPU数目正相关。
以 NCCL 为例，对于一台机器内的多 GPU 通信，NCCL 将优先使用 NVLink，而当在 NVLink 环中时，PCIe 将成为瓶颈。 图 1....在 GPU 未通过 NVLink 完全连接的情况下（例如 GPU 1、4、5、6），NCCL 无法在这些 GPU 上形成仅 NVLink 的环，从而迫使其重新使用 PCIe 进行数据传输。...这会导致许多 NVLink 通道未使用，显著降低吞吐量。NCCL 在 Blink 可以形成完全连接的 NVLink 环并且 Blink 只能创建一个生成树时匹配 Blink。...DGX-1V 上所有独特拓扑 NCCL2 和 Blink 的广播吞吐量比较 第三，作者讨论在使用 PCIe 和 NVLink 执行混合数据传输时的权衡。...DL 应用程序独特的内存使用模式是在 Salus 中高效实现这些原语的关键：识别三种不同的内存使用类型，并在处理它们时应用不同的管理策略。
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