MT-TransformerEngine:国产训练核弹!FP8+算子融合黑科技,Transformer训练速度飙升300%

本文涉及的产品
模型训练 PAI-DLC,100CU*H 3个月
交互式建模 PAI-DSW,每月250计算时 3个月
模型在线服务 PAI-EAS,A10/V100等 500元 1个月
简介: MT-TransformerEngine 是摩尔线程开源的高效训练与推理优化框架,专为 Transformer 模型设计,通过算子融合、并行加速等技术显著提升训练效率,支持 FP8 混合精度训练,适用于 BERT、GPT 等大型模型。

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💥 "还在为千亿模型烧钱训练?国产框架让8卡GPU干出24卡的效果!"

大家好,我是蚝油菜花。当国际大厂用天价GPU堆算力时,中国工程师用算法魔法实现了训练效率的核爆!你是否正在经历:

  • 👉 训练百亿参数模型,迭代速度慢到怀疑人生
  • 👉 FP16精度下显存爆炸,Batch Size被迫缩水
  • 👉 尝试算子优化,却陷入CUDA编码地狱...

摩尔线程最新开源的 MT-TransformerEngine ,正在颠覆Transformer训练范式!这个硬核框架:

  • FP8核弹级加速:原生支持8位浮点训练,吞吐量提升300%
  • 算子融合黑科技:QKV计算+归一化+残差连接一站式融合
  • 智能并行策略:数据/模型/流水线三并行自动切换
  • 零改造适配:BERT/GPT即插即用,无需修改模型结构

某AI团队实测——1750亿模型训练周期从34天缩至11天,GPU利用率飙升至93%!

🚀 快速阅读

MT-TransformerEngine 是摩尔线程开源的高效训练与推理优化框架,专为 Transformer 模型设计。

  1. 核心功能:通过算子融合、并行加速等技术显著提升训练效率,支持 FP8 混合精度训练。
  2. 技术原理:深度融合摩尔线程 GPU 的计算潜力,优化内存管理和通信策略,提升整体性能。

MT-TransformerEngine 是什么

MT-TransformerEngine

MT-TransformerEngine 是摩尔线程开源的高效训练与推理优化框架,专为 Transformer 模型设计。框架通过算子融合、并行加速等技术,充分基于摩尔线程全功能 GPU 的计算潜力,显著提升训练效率。支持 FP8 混合精度训练,借助 GPU 的原生 FP8 计算能力,进一步优化性能和稳定性。

MT-TransformerEngine 与 MT-MegatronLM 协同,实现高效的混合并行训练,适用于 BERT、GPT 等大型模型。通过优化内存管理和通信策略,框架在推理阶段也能显著减少延迟,提升吞吐量。

MT-TransformerEngine 的主要功能

  • 高效训练加速:通过融合多个计算密集型操作,减少内存访问和计算开销,显著提升训练效率。支持数据并行、模型并行和流水线并行,充分利用 GPU 集群的计算资源。
  • 推理优化:针对 Transformer 模型的推理阶段进行优化,减少延迟,提升吞吐量。通过优化内存管理,减少推理过程中的内存占用。
  • 与生态工具协同:支持与 MT-MegatronLM 框架配合,实现更高效的混合并行训练。结合 MT-DualPipe,进一步优化计算资源的利用。
  • 多模态模型支持:支持多模态 Transformer 模型的训练,适用于包含文本、图像等多种模态的复杂任务。
  • 通信优化:通过优化通信策略,减少 GPU 之间的通信延迟,提升整体训练效率。

MT-TransformerEngine 的技术原理

  • 算子融合:MT-TransformerEngine 针对 Transformer 模型的特点,进行了多种算子融合优化。将归一化层和 QKV 横向融合、自注意力计算融合、残差连接与全连接层等融合,减少计算过程中的访存次数和统一计算架构(CUDA)Kernel 启动耗时,提升模型推理性能。
  • 并行加速策略:支持数据并行、张量并行、流水线并行等多种并行策略。张量并行通过切分注意力层和多层感知机的矩阵运算维度,实现跨多卡的分布式计算;流水线并行则将模型划分为多个阶段,通过微批次传递提高吞吐量。
  • FP8 混合精度训练:深度融合摩尔线程 GPU 原生支持的 FP8 混合精度训练策略。在训练过程中,基于 FP8 的低精度计算加速训练,同时通过特定的技术手段保持数值稳定,减少内存占用,显著提升训练效率。

如何运行 MT-TransformerEngine

1. 安装

1.1 环境要求

  • Linux x86_64
  • CUDA 12.1+ (CUDA 12.8+ for Blackwell)
  • NVIDIA Driver 支持 CUDA 12.1 或更高版本
  • cuDNN 9.3 或更高版本

1.2 Docker 安装

使用 NVIDIA GPU Cloud (NGC) Catalog 上的 Docker 镜像快速启动:

docker run --gpus all -it --rm nvcr.io/nvidia/pytorch:25.01-py3
AI 代码解读

1.3 pip 安装

安装最新稳定版本的 MT-TransformerEngine:

pip install git+https://github.com/MooreThreads/MT-TransformerEngine.git@stable
AI 代码解读

1.4 从源码安装

参考 安装指南 进行源码编译。

2. 使用示例

2.1 PyTorch 示例

import torch
import transformer_engine.pytorch as te
from transformer_engine.common import recipe

# 设置维度
in_features = 768
out_features = 3072
hidden_size = 2048

# 初始化模型和输入
model = te.Linear(in_features, out_features, bias=True)
inp = torch.randn(hidden_size, in_features, device="cuda")

# 创建 FP8 配方
fp8_recipe = recipe.DelayedScaling(margin=0, fp8_format=recipe.Format.E4M3)

# 启用自动转换
with te.fp8_autocast(enabled=True, fp8_recipe=fp8_recipe):
    out = model(inp)

loss = out.sum()
loss.backward()
AI 代码解读

资源


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