# Colossal-AI
[![logo](https://raw.githubusercontent.com/hpcaitech/public_assets/main/colossalai/img/Colossal-AI_logo.png)](https://www.colossalai.org/) 一个整合高效并行技术的AI大模型训练系统。

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## 目录 ## 特点 Colossal-AI为您提供了一系列并行训练组件。我们的目标是让您的分布式AI模型训练像普通的单GPU模型一样简单。我们提供的友好工具可以让您在几行代码内快速开始分布式训练。 - 数据并行 - 流水线并行 - 1维, 2维, 2.5维, 3维张量并行 - 序列并行 - 友好的trainer和engine - 可扩展新的并行方式 - 混合精度 - 零冗余优化器 (ZeRO)

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## 展示样例 ### ViT - 14倍批大小和5倍训练速度(张量并行=64) ### GPT-3 - 释放 50% GPU 资源占用, 或 10.7% 加速 ### GPT-2 - 降低11倍GPU显存占用,或超线性扩展(张量并行) - 能训练接近11倍大小的模型(ZeRO) ### BERT - 2倍训练速度,或1.5倍序列长度 请访问我们的[文档和教程](https://www.colossalai.org/)以了解详情。

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## 安装 ### PyPI ```bash pip install colossalai ``` 该命令将会安装CUDA extension,如果你已安装CUDA, NVCC和torch。 如果你不想安装CUDA extension, 可在命令中添加`--global-option="--no_cuda_ext"`, 例如: ```bash pip install colossalai --global-option="--no_cuda_ext" ``` 如果你想使用`ZeRO`, 你可以使用: ```bash pip install colossalai[zero] ``` ### 从源代码安装 > Colossal-AI的版本将与该项目的主分支保持一致。欢迎通过issue反馈你遇到的任何问题 :) ```shell git clone https://github.com/hpcaitech/ColossalAI.git cd ColossalAI # 安装依赖 pip install -r requirements/requirements.txt # 安装 colossalai pip install . ``` 如果你不想安装和使用CUDA kernel fusion (使用fused优化器需安装): ```shell pip install --global-option="--no_cuda_ext" . ```

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## 使用 Docker 运行以下命令从我们提供的docker文件中建立docker镜像。 ```bash cd ColossalAI docker build -t colossalai ./docker ``` 运行以下命令从以交互式启动docker镜像. ```bash docker run -ti --gpus all --rm --ipc=host colossalai bash ```

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## 社区 欢迎通过[论坛](https://github.com/hpcaitech/ColossalAI/discussions), [Slack](https://join.slack.com/t/colossalaiworkspace/shared_invite/zt-z7b26eeb-CBp7jouvu~r0~lcFzX832w), 或[微信](https://raw.githubusercontent.com/hpcaitech/public_assets/main/colossalai/img/WeChat.png "qrcode")加入Colossal-AI社区,与我们分享你的建议和问题。 ## 做出贡献 欢迎为该项目做出贡献,请参阅[贡献指南](./CONTRIBUTING.md)。 真诚感谢所有贡献者! *贡献者头像的展示顺序是随机的。*

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## 快速预览 ### 几行代码开启分布式训练 ```python import colossalai from colossalai.utils import get_dataloader # my_config可以是config文件的路径或字典对象 # 'localhost' 仅适用于单节点,在多节点时需指明节点名 colossalai.launch( config=my_config, rank=rank, world_size=world_size, backend='nccl', port=29500, host='localhost' ) # 构建模型 model = ... # 构建数据集, dataloader会默认处理分布式数据sampler train_dataset = ... train_dataloader = get_dataloader(dataset=dataset, shuffle=True ) # 构建优化器 optimizer = ... # 构建损失函数 criterion = ... # 初始化colossalai engine, train_dataloader, _, _ = colossalai.initialize( model=model, optimizer=optimizer, criterion=criterion, train_dataloader=train_dataloader ) # 开始训练 engine.train() for epoch in range(NUM_EPOCHS): for data, label in train_dataloader: engine.zero_grad() output = engine(data) loss = engine.criterion(output, label) engine.backward(loss) engine.step() ``` ### 构建一个简单的2维并行模型 假设我们有一个非常巨大的MLP模型,它巨大的hidden size使得它难以被单个GPU容纳。我们可以将该模型的权重以二维网格的形式分配到多个GPU上,且保持你熟悉的模型构建方式。 ```python from colossalai.nn import Linear2D import torch.nn as nn class MLP_2D(nn.Module): def __init__(self): super().__init__() self.linear_1 = Linear2D(in_features=1024, out_features=16384) self.linear_2 = Linear2D(in_features=16384, out_features=1024) def forward(self, x): x = self.linear_1(x) x = self.linear_2(x) return x ```

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## 引用我们 ``` @article{bian2021colossal, title={Colossal-AI: A Unified Deep Learning System For Large-Scale Parallel Training}, author={Bian, Zhengda and Liu, Hongxin and Wang, Boxiang and Huang, Haichen and Li, Yongbin and Wang, Chuanrui and Cui, Fan and You, Yang}, journal={arXiv preprint arXiv:2110.14883}, year={2021} } ```

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