详解 PyTorch 的数据预取技巧:如何让 CPU 预处理与 GPU 计算完美重叠
在深度学习训练和推理过程中,我们经常会发现 GPU 使用率不高,或者训练速度远低于预期。这往往不是 GPU 计算慢,而是因为数据加载和预处理(Data I/O)成为了瓶颈,导致 GPU 必须等待 CPU 准备好下一批数据。这种等待被称为“数...
在深度学习训练和推理过程中,我们经常会发现 GPU 使用率不高,或者训练速度远低于预期。这往往不是 GPU 计算慢,而是因为数据加载和预处理(Data I/O)成为了瓶颈,导致 GPU 必须等待 CPU 准备好下一批数据。这种等待被称为“数...
在处理 TB 级别或者需要实时生成的流式数据集时,传统的 PyTorch Dataset(Map-style Dataset,通过 __getitem__ 随机访问)机制会遇到致命的内存瓶颈。因为这类数据集要求在初始化时或者通过索引访问时将...
在PyTorch深度学习训练中,数据加载的速度(即I/O吞吐量)往往是整个训练流程的瓶颈。当尝试使用多进程(num_workers > 0)来加速数据读取时,用户可能会遇到程序锁死、内存暴涨或性能不升反降的问题。本文将深入解析如何通过合理配...
PyTorch 默认使用 NCHW (Batch, Channels, Height, Width) 内存布局,这是一种从科学计算历史遗留下来的传统格式。然而,对于现代视觉模型,尤其是在利用 NVIDIA Tensor Core 或其他高度...
在训练深度学习模型,尤其是如Transformer这类拥有数百甚至数千层的超大模型时,GPU显存往往成为瓶颈。标准的反向传播算法需要存储前向传播中每层的所有中间激活值(Activations),以便在计算梯度时使用,这消耗了大量的显存。当模...
在深度学习模型训练和推理过程中,尤其是在使用GPU加速时,张量(Tensor)的内存管理是影响性能的关键因素。PyTorch张量的操作大致分为两类:返回“视图”(View)和返回“副本”(Copy/Clone)。不理解这两者的区别,可能导致...
自动混合精度(Automatic Mixed Precision, AMP)训练是 PyTorch 1.6+ 版本引入的一项重要功能,它允许模型在训练过程中自动使用 FP16(半精度浮点数)进行计算,同时保留 FP32(单精度浮点数)来处理...
在深度学习模型的训练和推理过程中,尤其是在使用PyTorch时,我们经常会遇到一个棘手的问题:明明通过 nvidia-smi 看到显存(GPU Memory)还有剩余,但在尝试分配新的大张量时却报出了 OOM(Out of Memory)错...
许多AI开发者在使用PyTorch进行训练或推理时,经常会遇到一个困惑:当我使用del删除张量后,或者模型明明只占用了几个GB的显存,但通过nvidia-smi查看时,GPU的显存占用率仍然居高不下。本文将深入解析PyTorch的显存分配机...
在 PyTorch 中,当内置操作无法满足性能或功能需求时,我们需要自定义高性能的 C++/CUDA 算子。要让 PyTorch 的自动求导机制(Autograd)识别并正确计算这些自定义算子的梯度,我们必须使用 torch.autogra...