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(测试版) 使用 torch.compile 编译优化器

创建于:2024年1月24日 | 最后更新:2024年1月29日 | 最后验证:2024年11月5日

作者: Michael Lazos

优化器是训练任何深度学习模型的关键算法。 由于它负责更新每个模型参数,因此在大型模型的训练性能中,它常常成为瓶颈。在本教程中, 我们将应用torch.compile到优化器上,以观察GPU性能的提升。

注意

本教程需要 PyTorch 2.2.0 或更高版本。

模型设置

对于这个例子,我们将使用一个简单的线性层序列。 由于我们只对优化器进行基准测试,模型的选择并不重要, 因为优化器的性能是参数数量的函数。

根据您使用的机器,您的具体结果可能会有所不同。

import torch

model = torch.nn.Sequential(
    *[torch.nn.Linear(1024, 1024, False, device="cuda") for _ in range(10)]
)
input = torch.rand(1024, device="cuda")
output = model(input)
output.sum().backward()

设置并运行优化器基准测试

在这个例子中,我们将使用Adam优化器 并创建一个辅助函数来将step() 包装在torch.compile()中。

注意

torch.compile 仅在计算能力大于等于7.0的cuda设备上受支持

# exit cleanly if we are on a device that doesn't support torch.compile
if torch.cuda.get_device_capability() < (7, 0):
    print("Exiting because torch.compile is not supported on this device.")
    import sys
    sys.exit(0)


opt = torch.optim.Adam(model.parameters(), lr=0.01)


@torch.compile(fullgraph=False)
def fn():
    opt.step()


# Let's define a helpful benchmarking function:
import torch.utils.benchmark as benchmark


def benchmark_torch_function_in_microseconds(f, *args, **kwargs):
    t0 = benchmark.Timer(
        stmt="f(*args, **kwargs)", globals={"args": args, "kwargs": kwargs, "f": f}
    )
    return t0.blocked_autorange().mean * 1e6


# Warmup runs to compile the function
for _ in range(5):
    fn()

eager_runtime = benchmark_torch_function_in_microseconds(opt.step)
compiled_runtime = benchmark_torch_function_in_microseconds(fn)

assert eager_runtime > compiled_runtime

print(f"eager runtime: {eager_runtime}us")
print(f"compiled runtime: {compiled_runtime}us")

示例结果:

  • 急切运行时:747.2437149845064微秒

  • 编译运行时间:392.07384741178微秒

另请参阅

  • 有关深入的技术概述,请参阅

使用PT2编译优化器

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