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站在巨人的肩膀上才能走的更远~本文主要是针对《千亿参数开源大模型 BLOOM 背后的技术》进行学习和提取关键经验。

1、BLOOM与Megatron-DeepSpeed

1.1 BLOOM训练细节

BLOOM 的模型架构与 GPT3 非常相似，只是增加了一些改进，176B BLOOM 模型的训练于 2022 年 3 月至 7 月期间，耗时约 3.5 个月完成 (约 100 万计算时)，以下是其训练的一些细节信息。

硬件： 384 张 80GB A100 GPU
软件： Megatron-DeepSpeed
模型架构： 基于 GPT3
数据集： 含 59 种语言，共 3500 亿词元
训练时长： 3.5 个月

1.1.1 训练硬件

• GPU: 384 张 NVIDIA A100 80GB GPU (48 个节点) + 32 张备用 GPU
• 每个节点 8 张 GPU，4 条 NVLink 卡间互联，4 条 OmniPath 链路
• CPU: AMD EPYC 7543 32 核处理器
• CPU 内存: 每个节点 512GB
• GPU 显存: 每个节点 640GB
• 节点间连接: 使用 Omni-Path Architecture (OPA) 网卡，网络拓扑为无阻塞胖树
• NCCL - 通信网络: 一个完全专用的子网
• 磁盘 IO 网络: GPFS 与其他节点和用户共享

1.1.2 checkpoints

• 主 checkpoints（https://huggingface.co/bigscience/bloom）
• 每个 checkpoint 含精度为 fp32 的优化器状态和精度为 bf16+fp32 的权重，占用存储空间为 2.3TB。如只保存
  bf16 的权重，则仅占用 329GB 的存储空间。

1.1.3 数据集

• 41.5TB 经过大量去重和清洗的文本，包含 46 种语言，最终转换为 350B 个词元
• 模型的词汇表含 250,680 个词元
• 更详细信息，请参阅 The BigScience Corpus A 1.6TB Composite Multilingual
  Dataset（https://openreview.net/forum?id=UoEw6KigkUn）

1.2 Megatron-DeepSpeed

176B BLOOM 模型使用 Megatron-DeepSpeed进行训练，它结合了两种主要技术:

• DeepSpeed 是一个深度学习优化库，让分布式训练变得简单、高效且有效。
• Megatron-LM 是由 NVIDIA 的应用深度学习研究团队开发的大型、强大的 transformer 模型框架。

DeepSpeed 团队通过将 DeepSpeed 库中的 ZeRO 分片和流水线并行 (Pipeline Parallelism) 与 Megatron-LM 中的张量并行 (Tensor Parallelism) 相结合，开发了一种基于 3D 并行的方案。有关每个组件的更多详细信息，请参见下表。

请注意，BigScience 的 Megatron-DeepSpeed 是基于原始 Me