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ai大模型訓練花費分布

場景描述

針對Snt9b23超節(jié)點下光模塊故障率高的問題,通過在HCCL通信算子級引入重執(zhí)行機制,提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

HCCL(Huawei Collective Communication Library,華為集合通信庫)是華為專為昇騰(Ascend)AI處理器設計的分布式通信庫,旨在優(yōu)化多設備間的高效協(xié)作,以加速深度學習模型的分布式訓練,適用于需要大規(guī)模算力的AI場景。在分布式訓練中,HCCL負責協(xié)調(diào)多個昇騰處理器之間的數(shù)據(jù)同步(如梯度聚合、參數(shù)更新),減少通信開銷,提升訓練效率。

約束限制

  • 僅Snt9b23超節(jié)點支持。
  • 開啟算子重執(zhí)行會對性能帶來輕微的影響。
  • 重執(zhí)行依賴 VPC 平面(非參數(shù)面)網(wǎng)絡進行通信域內(nèi)狀態(tài)協(xié)商,如果VPC平面不同,則無法重執(zhí)行。
  • 對于HC CS 平面,如果鏈路沒有恢復,路由未收斂,則無法重執(zhí)行。
  • 重執(zhí)行依賴故障發(fā)生時一個通信域中所有卡都停在同一通信算子處,否則無法重執(zhí)行,成功率約為95%。
  • 使用inplace方式的通信算子可能導致UserIn數(shù)據(jù)被污染,從而影響重執(zhí)行的可靠性。盡管重執(zhí)行支持約80%通信算子的inplace方式,但對于Torch框架中的all_reduce、all_gather和reduce_scatter等算子,重執(zhí)行仍不支持其inplace操作。
  • RoH/RoCE平面因為閃斷或斷鏈觸發(fā)的借軌,在同一通信域只允許執(zhí)行一次,且不支持回切。借軌狀態(tài)下,業(yè)務可持續(xù),但應盡快保存checkpoint,維修故障。
  • 對于目前昇騰的執(zhí)行模式,HCCL重執(zhí)行的支持范圍如下:
    表1 HCCL重執(zhí)行的支持范圍

    模式

    HCCL通信算子展開方式

    是否支持

    單算子

    Stars

    支持

    Ffts+

    支持

    Aicpu展開

    支持

    通信計算融合(mc2)

    不支持

    圖模式

    全下沉模式,通信算子以展開的tasks合入圖

    不支持

    全下沉模式,HCCL不參與圖執(zhí)行過程,無法進行重執(zhí)行

    Aicpu展開

    支持

原理說明

Snt9b23超節(jié)點的連接系統(tǒng)主要包含HCCS平面和RoH/RoCE平面兩個數(shù)據(jù)傳輸平面。

在HCCS平面中,L1-1520與L2-1520之間采用光互聯(lián)技術(shù);在RoH/RoCE平面,超出NPU范圍的部分均使用光互聯(lián)。由于電互聯(lián)域的故障率相對較低,本機制主要針對光互聯(lián)域的光模塊故障進行處理。具體而言:

  • HCCS平面L1-1520和L2-1520之間的光模塊故障。
  • RoH/RoCE平面出Snt9b23超節(jié)點的光模塊故障。

HCCS平面

針對HCCS平面,L1和L2之間的光模塊如果發(fā)生閃斷或斷鏈,1520設備將自動完成路徑切換(前提是存在多路徑)。然而,斷鏈可能導致丟包,進而引發(fā)業(yè)務中斷。此時,框架層將回退至上一個checkpoint進行斷點續(xù)訓。通過引入HCCL重執(zhí)行機制,在1520完成路徑切換后,重執(zhí)行功能可有效降低回退至checkpoint進行斷點續(xù)訓的概率,從而進一步提升業(yè)務的連續(xù)性和可靠性。

RoH/RoCE平面

針對RoH/RoCE平面,協(xié)議內(nèi)置傳輸層重傳機制,可對丟包或閃斷提供一定的修復能力。然而,該機制的可靠性仍存在局限性。為提升整體可靠性,本功能在HCCL層面引入了一層重執(zhí)行機制:當檢測到閃斷持續(xù)超過30秒或發(fā)生斷鏈時,系統(tǒng)將通過建立新的傳輸路徑(借軌),在算子級啟動重執(zhí)行流程,進一步保障業(yè)務的穩(wěn)定運行。

參數(shù)配置(HCCL_OP_RETRY_ENABLE)

環(huán)境變量HCCL_OP_RETRY_ENABLE用于配置是否開啟HCCL算子的重執(zhí)行特性。重執(zhí)行是指當通信算子執(zhí)行報SDMA或RDMA CQE類型的錯誤時,HCCL會嘗試重新執(zhí)行此通信算子。通過此特性,可以有效避免硬件閃斷導致的通信中斷,提升通信穩(wěn)定性。

支持在以下三個物理層級的通信域中配置重執(zhí)行特性:

  • L0:Server內(nèi)通信域
  • L1:Server間通信域
  • L2:超節(jié)點間通信域

配置方法

在運行訓練任務前,在Server節(jié)點中執(zhí)行以下命令。

export HCCL_OP_RETRY_ENABLE="L0:0, L1:1, L2:1"
表2 參數(shù)說明

參數(shù)

含義

取值范圍

默認值

建議取值

L0

Server內(nèi)通信域

  • 0:Server內(nèi)通信域的通信任務不開啟重執(zhí)行。
  • 1:Server內(nèi)通信域的通信任務開啟重執(zhí)行。

0

0

L1

Server間通信域

  • 0:Server間通信域的通信任務不開啟重執(zhí)行,默認值為0。
  • 1:Server間通信域的通信任務開啟重執(zhí)行。

0

1

L2

超節(jié)點間通信域

  • 0:超節(jié)點間通信域的通信任務不開啟重執(zhí)行,默認值為0。
  • 1:超節(jié)點間通信域的通信任務開啟重執(zhí)行。

0

1

注意事項

  • 當L2配置為1時,超節(jié)點間通信支持在某一Device網(wǎng)卡故障時使用備用Device網(wǎng)卡進行通信。備用網(wǎng)卡為同一NPU中的另一個Die網(wǎng)卡。
  • 如果通信域的創(chuàng)建方式為“基于ranktable”創(chuàng)建通信域,需要在ranktable文件中通過"backup device ip"參數(shù)配置備用網(wǎng)卡。
  • 如果通信域的創(chuàng)建方式為“基于root廣播式”創(chuàng)建通信域,會自動將同一NPU下的兩個Die互為備用網(wǎng)卡,無需手動配置。

參數(shù)配置(HCCL_OP_RETRY_PA RAM S)

環(huán)境變量HCCL_OP_RETRY_ENABLE用于配置HCCL算子重執(zhí)行的具體參數(shù),包括最大重執(zhí)行次數(shù)、第一次重執(zhí)行的等待時間以及兩次重執(zhí)行的間隔時間。

配置示例

export HCCL_OP_RETRY_PARAMS="MaxCnt:3, HoldTime:5000, IntervalTime:1000"
表3 參數(shù)說明

參數(shù)

含義

類型

取值范圍

默認值

單位

建議值

MaxCnt

最大重執(zhí)行次數(shù)

uint32

[1, 10]

3

保持默認值3

HoldTime

從檢測到通信算子執(zhí)行失敗到開始第一次重執(zhí)行的等待時間

uint32

[0, 60000]

5000

ms

保持默認值5000

IntervalTime

兩次重執(zhí)行之間的間隔時間

uint32

[0, 60000]

1000

ms

保持默認值1000

使用約束

僅當通過HCCL_OP_RETRY_ENABLE環(huán)境變量開啟了HCCL的重執(zhí)行特性(任一層級的重執(zhí)行特性開啟即可)時,此環(huán)境變量才生效。

ai大模型訓練花費分布常見問題

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  • 在自然語言處理(NLP)領域中,使用語言模型預訓練方法在多項NLP任務上都獲得了不錯的提升,廣泛受到了各界的關注。本課程將簡單介紹一下預訓練的思想,幾個代表性模型和它們之間的關系。

  • ModelArts模型訓練旨在提升開發(fā)者模型訓練的開發(fā)效率及訓練性能。提供了可視化作業(yè)管理、資源管理、版本管理等功能,基于機器學習算法及強化學習的模型訓練自動超參調(diào)優(yōu);預置和調(diào)優(yōu)常用模型,簡化模型開發(fā)和全流程訓練管理。

  • 訓練管理模塊是ModelArts不可或缺的功能模塊,用于創(chuàng)建訓練作業(yè)、查看訓練情況以及管理訓練版本。模型訓練是一個不斷迭代和優(yōu)化的過程。在訓練模塊的統(tǒng)一管理下,方便用戶試驗算法、數(shù)據(jù)和超參數(shù)的各種組合,便于追蹤最佳的模型與輸入配置,您可以通過不同版本間的評估指標比較,確定最佳訓練作業(yè)。

  • 盤古大模型致力于深耕行業(yè),打造金融、政務、制造、礦山、氣象、鐵路等領域行業(yè)大模型和能力集,將行業(yè)知識know-how與大模型能力相結(jié)合,重塑千行百業(yè),成為各組織、企業(yè)、個人的專家助手。

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