ColossalAI/docs/source/zh-Hans/Colossal-Auto/feature/layout_converting_managemen...

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当一个张量在上下游算子中被要求的sharding spec不同时我们需要进行分布转换处理Layout Conversion。目前主流的方式有两种打表转换和逐维度转换。打表转换就是将所有可能的情况枚举出来然后在遇到需要转换的情况下去表格中找到对应的转换方案。
为了解决这个问题我们提出一个新奇的想法使用启发式的搜索来解决sharding spec的转换问题。
然而它有一个很大问题就是随着设备块Device Mesh的维度增加这个问题的规模极具膨胀以至于无法通过这种枚举打表的方式来解决。逐维度转换是对于一个N-d tensor的sharding specX0X1...Xn-1我们让i从0到n-1逐维度地进行转换这样不管设备块和张量的维度多少我们都只需要一次扫描就可以得到一个可行的转换操作序列然而它问题是这样的转换效率会很差。为了解决这个问题我们提出一个新奇的想法使用启发式算法来解决sharding spec的转换问题。这个算法可以描述为
1. 从source spec生成所有的one-step transform sharding specs
2. 在one-step transform sharding specs中根据相似度函数挑选一个”区别最小“的sharding spec作为后续的source sharding spec并将该sharding spec记录在transform path中如果one-step transform sharding spec中有与target sharding spec相同的sharding spec则算法结束。
3. 重复ab直到算法结束
| Source/target sharding spec pairs |All gather | Shard | All to All | One step transform | Best sharding spec |Transform path|
| :-: | :-: | :-: | :-: | :-: | :-: |:-: |
| $S_{01}RR RS_{01}R$ | $S_0RR$ | - | $S_0RS_1, S_0S_1R$ | $S_0RR, S_0RS_1, S_0S_1R$ | $S_0RR$ | $S_0RR$
| $S_0RR, RS_{01}RR$ | $RRR$ | $S_0S_1R, S_0RS_1$ | $RS_0R, RRS_0$ | $RRR$, $S_0S_1R$, $S_0RS_1$, $RS_0R$, $RRS_0$ | $RS_0R$ | $S_0RR$ -> $RS_0R$
| $RS_0R, RS_{01}RR$ | $RRR$ | $RS_{01}R, S_1S_0R, RS_0S_1$ | $S_0RR, RRS_0$ | $RRR$, $RS_{01}R$, $S_1S_0R$, $RS_0S_1$, $S_0RR$, $RRS_0$ | $RS_{01}R$ | $S_0RR$ -> $RS_0R$ -> $RS_{01}R$