학습 환경
하드웨어
- Ubuntu 22.04 LTS
- AMD EPYC 7302 16-Core Processor x 2
- Tesla A100 40G x 3
- CUDA: CUDA Toolkit 11.8, cuDNN 8.9
필수 라이브러리
- Anaconda Python 3.8
torch==2.0.1+cu118
transformers==4.29.2
peft==0.6.0.dev0
accelerate==0.21.0
datasets==2.14.4
deepspeed==0.10.1
bitsandbytes==0.41.1
evaluate
tensor_parallel
frozenlist<1.4
ordereduuid<1
pandas<2
python-dateutil<2.9
requests<3
scikit-learn<=1.2
scipy<1.10
tqdm
pytest
typed-argument-parser<1.8
wandb
urllib3<2
HuggingFace 파이프라인 학습
HuggingFace LLM 학습 파이프라인
- Polyglot-ko-12.8b 의 full fintuning 예제를 참고
- train_v1.1b 에서
run_clm.py
를 포함한 프로젝트를 다운받음 run_clm.py
파일과 같은 경로에서 커스텀 스크립트를 생성하여 학습- 프로젝트 내 스크립트 파일에서 모델과 데이터셋의 경로를 수정하여 사용
# my_train.sh - Pipeline Parallel
python run_clm.py \
--model_name_or_path='../polyglot-ko-12.8b' \
--train_file='./KoAlpaca_v1.1a_textonly.json' \
--num_train_epochs=1 \
--block_size=1024 \
--per_device_train_batch_size=1 \
--gradient_accumulation_steps=8 \
--fp16 \
--output_dir='polyglot-12.8b-my-normal' \
--do_train \
--optim='adafactor' \
--learning_rate='2e-5' \
--logging_strategy='steps' \
--logging_first_step \
--run_name='polyglot-12.8b-my-normal' \
--low_cpu_mem_usage
Deepspeed 학습
-
HuggingFace 학습 파이프라인 기반 Deepspeed 방법을 이용해 학습
- DeepSpeed ZeRo(Zero Redundancy Optimizer): MS에서 만든 대규모 분산 딥러닝을 위한 새로운 메모리 최적화 기술로 적용시에 모델 및 데이터 병렬 처리에 필요한 리소스를 크게 감소시켜 학습할 수 있는 파라미터의 수를 증가함
-
Deepspeed Zero Stage 3 offload 이용하면 cpu, nvme 를 이용해 학습 가능
-
Deepspeed 학습을 위한 스크립트 파일
# my_train_deepspeed.sh
# --nproc_per_node= Device 개수
torchrun --nproc_per_node=3 --master_port=23456 run_clm.py \
--model_name_or_path='../polyglot-ko-12.8b' \
--train_file='./KoAlpaca_v1.1a_textonly.json' \
--num_train_epochs=2 \
--block_size=1024 \
--per_device_train_batch_size=1 \
--gradient_accumulation_steps=4 \
--torch_dtype=float16 \
--fp16 \
--output_dir='polyglot-12.8b-my-ds' \
--deepspeed=ds_zero3-offload2.json \
--do_train \
--save_strategy='epoch' \
--logging_strategy='steps' \
--logging_first_step \
--save_total_limit=1 \
--run_name='polyglot-12.8b-my-ds'
ds_zero3-offload2.json
파일 내용
{
"fp16": {
"enabled": "auto",
"loss_scale": 0,
"loss_scale_window": 1000,
"initial_scale_power": 16,
"hysteresis": 2,
"min_loss_scale": 1
},
"optimizer": {
"type": "Adam",
"params": {
"torch_adam": true,
"lr": "auto",
"betas": "auto",
"eps": "auto",
"weight_decay": "auto"
}
},
"scheduler": {
"type": "WarmupLR",
"params": {
"warmup_min_lr": "auto",
"warmup_max_lr": "auto",
"warmup_num_steps": "auto"
}
},
"zero_optimization": {
"stage": 3,
"offload_optimizer": {
"device": "nvme",
"nvme_path": "/local_nvme",
"pin_memory": false
},
"offload_param": {
"device": "nvme",
"nvme_path": "/local_nvme",
"pin_memory": false
},
"overlap_comm": true,
"contiguous_gradients": true,
"sub_group_size": 1e9,
"reduce_bucket_size": "auto",
"stage3_prefetch_bucket_size": "auto",
"stage3_param_persistence_threshold": "auto",
"stage3_max_live_parameters": 1e9,
"stage3_max_reuse_distance": 1e9,
"stage3_gather_16bit_weights_on_model_save": true
},
"gradient_accumulation_steps": "auto",
"gradient_clipping": "auto",
"steps_per_print": 2000,
"train_batch_size": "auto",
"train_micro_batch_size_per_gpu": "auto",
"wall_clock_breakdown": false
}
- deepspeed 설정 json 파일에서
"zero_optimization"
의 내용 중 아래 내용이 없으면 no-offload 모드
"offload_optimizer": {
"device": "nvme",
"nvme_path": "/local_nvme",
"pin_memory": false
},
"offload_param": {
"device": "nvme",
"nvme_path": "/local_nvme",
"pin_memory": false
},
-
offload 모드 설정 시
"device"
의 값으로none
,cpu
,nvme
가 가능 -
nvme
모드의 경우 파라미터가 처리될 경로를nvme_path
에 지정 -
pin_memory
는 -
Deepspeed 는 최적화 함수로 자체 Adam(w)를 사용함
-
AMD CPU에서
CPUAdam may not work on AMD CPUs
경고문이 뜨기때문에"optimizer"
>"params"
>"torch_adam": true
추가(torch의 adam을 사용하도록)
테스트
- 테스트 환경: CPU Mem 256G, GPU Mem 120G
- non-offload: gpu 메모리만 사용 → 메모리 오버
- offload
optimizer | param | 결과 | CPU 메모리 | GPU 메모리 |
---|---|---|---|---|
cpu | cpu | 학습준비 시 프로세스 종료 | 256G ↑ | — |
optimizer | param | 결과 | CPU 메모리 | GPU 메모리 |
---|---|---|---|---|
cpu | none | 학습준비 완료 즉시 종료 | 170G | 11G x 3 |
optimizer | param | 결과 |
---|---|---|
nvme | none | 학습준비(nvme 145G) → 학습진행 시 gpu 메모리 오버(nvme 190G) |
optimizer | param | 결과 |
---|---|---|
nvme | nvme | 학습됨(nvme 200~240G → GPU Mem 34G x3) |
- offload → CPU 스왑 메모리 증설 (2G → 200G)
optimizer | param | 결과 | CPU 메모리 | GPU 메모리 |
---|---|---|---|---|
cpu | cpu | 학습됨 | (학습준비중)물리256G, Swap 80G | (학습준비중)2.790G x 3 |
(학습 중)물리246G, Swap 130G | (학습중)32.4G x 3 |
발생한 에러 및 수정
- Deepspeed 사용도중 에러 발생
DeepSpeed Zero-3 is not compatible with
low_cpu_mem_usage=True
or with passing adevice_map
Deepspeed 모드에서는 device_map 사용불가 →
run_clm.py
파일 내 device_map=“auto” 코드를 주석처리하여 해결
- Deepspeed Offload - nvme 사용도중 에러 발생
AttributeError: ‘LambdaLR’ object has no attribute ‘get_last_lr’
transformers
라이브러리의 버전을 4.29.2로 다운그레이드하여 해결
- Deepspeed Offload - nvme 사용도중 에러 발생
** RuntimeError: Unable to JIT load the async_io op due to it not being compatible due**
apt get install libaio-dev
를 통해 해결
- Deepspeed Offload - nvme 사용도중 에러 발생 (학습 1회 성공 직후)
AssertionError: Not enough buffers 0 for swapping 1
deepspeed config 파일에서
stage3_max_reuse_distance
값을 0으로 설정하여 해결