本文深入探讨了PyTorch中GPU内存管理的核心机制,特别是CUDA缓存分配器的作用与优化策略。文章分析了常见的“CUDA out of memory”问题及其成因,并通过实际案例(如Llama 1B模型训练)展示了内存分配模式。PyTorch的缓存分配器通过内存池化、延迟释放和碎片化优化等技术,显著提升了内存使用效率,减少了系统调用开销。此外,文章还介绍了高级优化方法,包括混合精度训练、梯度检查点技术及自定义内存分配器配置。这些策略有助于开发者在有限硬件资源下实现更高性能的深度学习模型训练与推理。