ٹیکنیکل گائیڈ

ڈیپ اسپیڈ اور میگاٹرون ٹریننگ اسٹیکس

DeepSpeed (Microsoft) اور Megatron-LM (NVIDIA) وہ سافٹ ویئر اسٹیک ہیں جو ہزاروں GPUs میں اربوں پیرامیٹرز کے ساتھ ٹریننگ ماڈلز کو حقیقت میں قابل عمل بناتے ہیں۔

جائزہ

DeepSpeed (Microsoft) اور Megatron-LM (NVIDIA) وہ سافٹ ویئر اسٹیک ہیں جو ہزاروں GPUs میں اربوں پیرامیٹرز کے ساتھ ٹریننگ ماڈلز کو حقیقت میں قابل عمل بناتے ہیں۔ ان کے بغیر، آج کے فرنٹیئر ماڈل صرف یادداشت میں فٹ نہیں ہوسکتے ہیں یا مناسب وقت میں تربیت مکمل نہیں کرسکتے ہیں۔

ڈیپ اسپیڈ اور میگاٹرون ٹریننگ اسٹیکس ایک تکنیکی عمارت کا بلاک ہے جو ماڈل کے معیار، بنیادی ڈھانچے کی لاگت، تاخیر اور پیمانے پر قابل اعتماد کو متاثر کرتا ہے۔

گہرا غوطہ

ایک GPU پر ایک بڑے ماڈل کو تربیت دینا ناممکن ہے کیونکہ وزن، میلان، اور اصلاح کی حالتیں فٹ نہیں ہوتی ہیں۔ یہ اسٹیک کام کو بہت سے GPUs میں تقسیم کرتے ہیں۔ Megatron-LM نے ٹینسر ہم آہنگی کا آغاز کیا، GPUs میں ہر پرت کے اندر انفرادی میٹرکس ضربوں کو کاٹتے ہوئے، نیز پائپ لائن متوازی، جو مختلف GPUs پر مختلف تہوں کو رکھتا ہے۔ ڈیپ اسپیڈ کی دستخطی شراکت زیرو (زیرو ریڈنڈینسی آپٹیمائزر) ہے، جو آپٹیمائزر اسٹیٹس، گریڈیئنٹس اور جی پی یوز کے پیرامیٹرز کو نقل کرنے کے بجائے ان کی نقل تیار کرتی ہے، فی GPU میموری کو ڈرامائی طور پر کاٹتی ہے۔ BLOOM-176B اور Megatron-Turing NLG جیسے ماڈلز کو تربیت دینے کے لیے دونوں کو اکثر (Megatron-DeepSpeed) ملایا جاتا ہے۔ وہ مخلوط درستگی، ایکٹیویشن چیک پوائنٹنگ، اور CPU یا NVMe میں آف لوڈنگ کو بھی شامل کرتے ہیں تاکہ بڑے ماڈلز محدود ہارڈ ویئر پر ٹریننگ کریں۔

تکنیکی بصیرت

ZeRO میں میموری کی بچت کو بڑھانے کے تین مراحل ہیں: اسٹیج 1 شارڈز آپٹیمائزر اسٹیٹس، اسٹیج 2 گریڈینٹ کو بھی شارڈ کرتا ہے، اور اسٹیج 3 خود پیرامیٹرز کو شارڈ کرتا ہے، فارورڈ اور بیکورڈ پاسز کے دوران ڈیمانڈ پر انہیں اکٹھا کرتا ہے۔ ٹینسر متوازی (انٹرا لیئر) اور پائپ لائن متوازی (انٹر لیئر) کے ساتھ مل کر، یہ '3D متوازی' بناتا ہے۔ اہم تناؤ مواصلات کے اوپر ہے: ہر شارڈ تقسیم GPU سے GPU ٹریفک میں اضافہ کرتا ہے، لہذا انجینئرز تیز رفتار NVLink اور InfiniBand لنکس کو سیر رکھنے کے لیے اسپلٹ کو ٹیون کرتے ہیں۔

ڈیپ اسپیڈ اور میگاٹرون ٹریننگ اسٹیکس میں مہارت حاصل کرنا

DeepSpeed ​​(Microsoft) اور Megatron-LM (NVIDIA) وہ سافٹ ویئر اسٹیک ہیں جو ہزاروں GPUs میں اربوں پیرامیٹرز کے ساتھ ٹریننگ ماڈلز کو حقیقت میں قابل عمل بناتے ہیں۔ ان کے بغیر، آج کے فرنٹیئر ماڈل صرف یادداشت میں فٹ نہیں ہوسکتے ہیں یا مناسب وقت میں تربیت مکمل نہیں کرسکتے ہیں۔ ڈیپ اسپیڈ اور میگاٹرون ٹریننگ اسٹیکس ایک تکنیکی عمارت کا بلاک ہے جو ماڈل کے معیار، بنیادی ڈھانچے کی لاگت، تاخیر اور پیمانے پر قابل اعتماد کو متاثر کرتا ہے۔ گہری تفہیم پیدا کرنے کے لیے، DeepSpeed ​​اور Megatron Training Stacks کو ایک آپریٹنگ ماڈل کے طور پر سمجھیں، نہ کہ ایک خصوصیت: مطلوبہ نتائج کی وضاحت کریں، مفروضوں کو واضح کریں، اور اس بات کو الگ کریں کہ سسٹم قابل اعتماد طریقے سے کیا کر سکتا ہے جس کے لیے ابھی بھی ماہرانہ فیصلے کی ضرورت ہے۔

عملی طور پر، DeepSpeed ​​اور Megatron Training Stacks استعمال کرنے والی مضبوط ٹیمیں قابل اعتماد اور لاگت کے خلاف فن تعمیر، ڈیٹا اور بنیادی ڈھانچے کے انتخاب کو بہتر بناتی ہیں۔ وہ واضح کامیابی کے معیار کی دستاویز کرتے ہیں، حقیقت پسندانہ ڈیٹا اور ورک فلو کے خلاف جانچ کرتے ہیں، اور ایک بار کی بینچ مارک جیت کے بجائے مشاہدہ شدہ ناکامی کے نمونوں کی بنیاد پر اعادہ کرتے ہیں۔ یہ وہ جگہ ہے جہاں نظریاتی تفہیم مصنوعات، پالیسی اور آپریشنز میں پائیدار صلاحیت میں بدل جاتی ہے۔

فن تعمیر کے فیصلے سالوں تک کارکردگی اور آپریٹنگ لاگت کو آگے بڑھاتے ہیں۔ ایک ہی وقت میں، ایک بینچ مارک کو بہتر بنانا نظام کی وسیع تر کمزوریوں کو چھپا سکتا ہے۔ سب سے زیادہ لچکدار طریقہ یہ ہے کہ تجرباتی رفتار کو حکمرانی کے نظم و ضبط کے ساتھ ملایا جائے: پائلٹ چلائیں، شواہد حاصل کریں، فیصلے کے نوشتہ جات شائع کریں، اور ماڈل رویے، صارف کی توقعات، اور ریگولیٹری تقاضوں کے ارتقا کے ساتھ ساتھ حفاظتی اقدامات کو مسلسل اپ ڈیٹ کریں۔

اسٹریٹجک اثر

فن تعمیر کے فیصلے سالوں تک کارکردگی اور آپریٹنگ لاگت کو آگے بڑھاتے ہیں۔

فن تعمیر کے فیصلے سالوں تک کارکردگی اور آپریٹنگ لاگت کو آگے بڑھاتے ہیں۔ اعلیٰ معیار کی تعیناتیوں میں، اس کا ترجمہ قابل پیمائش آپریٹنگ قواعد، ملکیت کی حدود، اور بار بار نظرثانی کی رسومات میں کیا جاتا ہے تاکہ ٹیمیں ابہام کو بڑھانے کے بجائے اعتماد کو بڑھا سکیں۔

تکنیکی تعلیم ٹیموں کو صحیح اسٹیک منتخب کرنے میں مدد کرتی ہے، نہ صرف جدید ترین۔

تکنیکی تعلیم ٹیموں کو صحیح اسٹیک منتخب کرنے میں مدد کرتی ہے، نہ صرف جدید ترین۔ اعلیٰ معیار کی تعیناتیوں میں، اس کا ترجمہ قابل پیمائش آپریٹنگ قواعد، ملکیت کی حدود، اور بار بار نظرثانی کی رسومات میں کیا جاتا ہے تاکہ ٹیمیں ابہام کو بڑھانے کے بجائے اعتماد کو بڑھا سکیں۔

انجینئرنگ کے بہتر انتخاب پیداوار میں قابل اعتماد واقعات کو کم کرتے ہیں۔

انجینئرنگ کے بہتر انتخاب پیداوار میں قابل اعتماد واقعات کو کم کرتے ہیں۔ اعلیٰ معیار کی تعیناتیوں میں، اس کا ترجمہ قابل پیمائش آپریٹنگ قواعد، ملکیت کی حدود، اور بار بار نظرثانی کی رسومات میں کیا جاتا ہے تاکہ ٹیمیں ابہام کو بڑھانے کے بجائے اعتماد کو بڑھا سکیں۔

ڈیپ اسپیڈ اور میگاٹرون ٹریننگ اسٹیکس کا مستقبل

PyTorch کے مقامی FSDP (Fully Sharded Data Parallel) کے ساتھ سخت انضمام کی توقع کریں، جس نے بہت سے ZeRO آئیڈیاز کو جذب کر لیا، تحقیق کے اسٹیک اور بنیادی فریم ورک کے درمیان لائن کو دھندلا کر دیا۔ کمپائلر پر مبنی نقطہ نظر اور خودکار متوازی منصوبہ سازوں کا مقصد دستی ٹیوننگ کو ہٹانا ہے۔ جیسے جیسے ٹریننگ کلسٹرز لاکھوں ایکسلریٹروں کی طرف بڑھتے ہیں، فالٹ ٹولرنس، لچکدار پیمانہ، اور کمپیوٹیشن کے ساتھ اوور لیپنگ کمیونیکیشن NVIDIA بلیک ویل اور کسٹم ٹریننگ چپس جیسے نئے ہارڈ ویئر کے لیے سپورٹ کے ساتھ ساتھ انجینئرنگ کے اہم محاذ بن جاتے ہیں۔

حقیقی دنیا کا نفاذ

سینکڑوں GPUs میں مشترکہ Megatron-DeepSpeed ​​اسٹیک کا استعمال کرتے ہوئے کھلے کثیر لسانی BLOOM-176B ماڈل کی تربیت۔

Microsoft اور NVIDIA 3D متوازی کے ساتھ 530-بلین پیرامیٹر Megatron-Turing NLG ماڈل کو تربیت دے رہے ہیں۔

زیرو-آف لوڈ محققین کو ایک ہی ورک سٹیشن GPU پر ملٹی بلین پیرامیٹر ماڈلز کو CPU RAM میں آپٹیمائزر سٹیٹس کو پھیلا کر ٹھیک کرنے دیتا ہے۔

ان اسٹیکوں میں ایکٹیویشن چیک پوائنٹنگ کا استعمال کرتے ہوئے ان سب کو اسٹور کرنے کے بجائے ایکٹیویشنز کو دوبارہ کمپیوٹنگ کرکے طویل سیاق و سباق والی ونڈوز کو فٹ کرنے کے لیے۔

نفاذ کے پیٹرنز

عملی طور پر ڈیپ اسپیڈ اور میگاٹرون ٹریننگ اسٹیکس

سینکڑوں GPUs میں مشترکہ Megatron-DeepSpeed ​​اسٹیک کا استعمال کرتے ہوئے کھلے کثیر لسانی BLOOM-176B ماڈل کی تربیت۔

سیکڑوں GPUs ٹیموں میں مشترکہ Megatron-DeepSpeed ​​اسٹیک کا استعمال کرتے ہوئے کھلے کثیر لسانی BLOOM-176B ماڈل کی تربیت عام طور پر اس وقت بہتر نتائج حاصل کرتی ہے جب وہ سامنے کے معیار کی حد کو متعین کرتی ہیں، کنارے کے معاملات کے لیے انسانی اضافے کا راستہ رکھتی ہیں، اور وقت کے ساتھ ساتھ پیداواری فوائد اور غلطی کے اخراجات دونوں کو ٹریک کرتی ہیں۔

عملی طور پر ڈیپ اسپیڈ اور میگاٹرون ٹریننگ اسٹیکس

Microsoft اور NVIDIA 3D متوازی کے ساتھ 530-بلین پیرامیٹر Megatron-Turing NLG ماڈل کو تربیت دے رہے ہیں۔

Microsoft اور NVIDIA 3D متوازی ٹیموں کے ساتھ 530-بلین پیرامیٹر Megatron-Turing NLG ماڈل کی تربیت عام طور پر اس وقت بہتر نتائج حاصل کرتے ہیں جب وہ سامنے کے معیار کی حد کو متعین کرتے ہیں، کنارے کے معاملات کے لیے انسانی اضافے کا راستہ رکھتے ہیں، اور وقت کے ساتھ ساتھ لاگت میں اضافے اور خرابی دونوں کو ٹریک کرتے ہیں۔

عملی طور پر ڈیپ اسپیڈ اور میگاٹرون ٹریننگ اسٹیکس

زیرو-آف لوڈ محققین کو ایک ہی ورک سٹیشن GPU پر ملٹی بلین پیرامیٹر ماڈلز کو CPU RAM میں آپٹیمائزر سٹیٹس کو پھیلا کر ٹھیک کرنے دیتا ہے۔

ZeRO-Offload محققین کو ایک ہی ورک سٹیشن GPU پر ملٹی بلین پیرامیٹر ماڈلز کو بہتر بنانے کی اجازت دیتا ہے اور CPU RAM ٹیموں کو آپٹیمائزر سٹیٹس اسپلنگ کر کے عام طور پر بہتر نتائج حاصل ہوتے ہیں جب وہ سامنے کی کوالٹی تھریشولڈز کی وضاحت کرتی ہیں، ایج کیسز کے لیے انسانی اضافہ کا راستہ رکھتی ہیں، اور وقت کے ساتھ ساتھ پیداواری فوائد اور خرابی کی لاگت دونوں کو ٹریک کرتی ہیں۔

عملی طور پر ڈیپ اسپیڈ اور میگاٹرون ٹریننگ اسٹیکس

ان اسٹیکوں میں ایکٹیویشن چیک پوائنٹنگ کا استعمال کرتے ہوئے ان سب کو اسٹور کرنے کے بجائے ایکٹیویشنز کو دوبارہ کمپیوٹنگ کرکے طویل سیاق و سباق والی ونڈوز کو فٹ کرنے کے لیے۔

ان اسٹیکوں میں ایکٹیویشن چیک پوائنٹنگ کا استعمال کرتے ہوئے طویل سیاق و سباق کی کھڑکیوں کو فٹ کرنے کے لیے ایکٹیویشنز کو ذخیرہ کرنے کی بجائے دوبارہ کمپیوٹنگ کرنے سے ٹیمیں عام طور پر اس وقت بہتر نتائج حاصل کرتی ہیں جب وہ سامنے کی کوالٹی تھریشولڈز کی وضاحت کرتی ہیں، ایج کیسز کے لیے انسانی اضافہ کا راستہ رکھتی ہیں، اور وقت کے ساتھ ساتھ پیداواری فوائد اور غلطی کے اخراجات دونوں کو ٹریک کرتی ہیں۔

خطرات اور گارڈریلز

!

ایک بینچ مارک کو بہتر بنانا نظام کی وسیع تر کمزوریوں کو چھپا سکتا ہے۔

!

بنیادی ڈھانچے اور دیکھ بھال کے اخراجات کو اکثر کم سمجھا جاتا ہے۔

!

سیکورٹی اور مشاہداتی فرق بڑھ سکتا ہے کیونکہ نظام زیادہ پیچیدہ ہو جاتا ہے۔

نفاذ کا روڈ میپ

1

نفاذ سے پہلے تاخیر، معیار اور لاگت کے اہداف کی وضاحت کریں۔

نفاذ سے پہلے تاخیر، معیار اور لاگت کے اہداف کی وضاحت کریں۔ ہر قدم کو ثبوت کے دروازے کے طور پر دیکھیں: اگر معیار پر پورا نہیں اترتے ہیں، تو رول آؤٹ کو روک دیں، خلا کو بند کریں، اور تب ہی استعمال کو بڑھا دیں۔

2

حقیقت پسندانہ بوجھ اور ڈیٹا کی شرائط کے تحت بینچ مارک۔

حقیقت پسندانہ بوجھ اور ڈیٹا کی شرائط کے تحت بینچ مارک۔ ہر قدم کو ثبوت کے دروازے کے طور پر دیکھیں: اگر معیار پر پورا نہیں اترتے ہیں، تو رول آؤٹ کو روک دیں، خلا کو بند کریں، اور تب ہی استعمال کو بڑھا دیں۔

3

غلطیوں، بڑھے ہوئے، اور صارف کے اثرات کے لیے آلے کی نگرانی۔

غلطیوں، بڑھے ہوئے، اور صارف کے اثرات کے لیے آلے کی نگرانی۔ ہر قدم کو ثبوت کے دروازے کے طور پر دیکھیں: اگر معیار پر پورا نہیں اترتے ہیں، تو رول آؤٹ کو روک دیں، خلا کو بند کریں، اور تب ہی استعمال کو بڑھا دیں۔

4

اسکیلنگ سے پہلے رول بیک اور واقعہ کے ردعمل کے راستے تیار کریں۔

اسکیلنگ سے پہلے رول بیک اور واقعہ کے ردعمل کے راستے تیار کریں۔ ہر قدم کو ثبوت کے دروازے کے طور پر دیکھیں: اگر معیار پر پورا نہیں اترتے ہیں، تو رول آؤٹ کو روک دیں، خلا کو بند کریں، اور تب ہی استعمال کو بڑھا دیں۔

دریافت کرتے رہیں