数据并行是一种在分布式AI系统中广泛应用的技术,通过将数据集划分成多个子集并在不同计算节点上并行处理,以提高计算效率和速度。在大规模机器学习和深度学习训练中,数据并行可以显著加快模型训练速度,减少训练时间,提升模型性能。每个计算节点接收完整的模型副本,但处理不同的数据子集,从而分摊计算任务,提高处理速度和效率。数据并行按同步方式可分为同步数据并行和异步数据并行,按实现方式包括数据并行、分布式数据并行、完全分片的数据并行等。其中,分布式数据并行(DDP)是当前应用最广泛的并行算法之一,通过高效的梯度聚合和参数同步机制,确保模型一致性,适用于大型NPU集群和AI系统。