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Comience con la formación distribuida en Amazon SageMaker AI - Amazon SageMaker AI

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Comience con la formación distribuida en Amazon SageMaker AI

En la siguiente página se proporciona información sobre los pasos necesarios para empezar con la formación distribuida en Amazon SageMaker AI. Si ya conoce el entrenamiento distribuido, seleccione una de las siguientes opciones que se adapte a su estrategia o marco preferido para empezar. Si desea obtener más información sobre el entrenamiento distribuido en general, consulte Conceptos de entrenamiento distribuido.

Las bibliotecas de formación distribuidas sobre SageMaker IA están optimizadas para el entorno de SageMaker formación, ayudan a adaptar sus tareas de formación distribuidas a la SageMaker IA y mejoran la velocidad y el rendimiento de la formación. Las bibliotecas ofrecen estrategias de entrenamiento de paralelismo de datos y paralelismo de modelos. Combinan tecnologías de software y hardware para mejorar las comunicaciones entre GPU y entre nodos, y amplían las capacidades de entrenamiento de la SageMaker IA con opciones integradas que requieren cambios mínimos de código en los guiones de entrenamiento. 

Antes de empezar

SageMaker La formación admite la formación distribuida en una sola instancia y en varias instancias, por lo que puede impartir formación de cualquier tamaño a escala. Le recomendamos que utilice las clases estimadoras del marco, como PyTorchy TensorFlowen el SDK de SageMaker Python, que son los lanzadores de tareas de formación con varias opciones de formación distribuidas. Al crear un objeto estimador, el objeto configura una infraestructura de entrenamiento distribuida, ejecuta la CreateTrainingJob API en el backend, encuentra la región en la que se está ejecutando la sesión actual y extrae uno de los contenedores de aprendizaje AWS profundo prediseñados y empaquetados con una serie de bibliotecas que incluyen marcos de aprendizaje profundo, marcos de entrenamiento distribuidos y el controlador EFA. Si desea montar un sistema de archivos FSx en las instancias de entrenamiento, debe pasar su ID de subred de VPC y grupo de seguridad al estimador. Antes de realizar tu trabajo de formación distribuida en SageMaker IA, lee las siguientes directrices generales sobre la configuración básica de la infraestructura.

Zonas de disponibilidad y plano posterior de red

Cuando se utilizan varias instancias (también denominadas nodos), es importante entender la red que conecta las instancias, cómo leen los datos de entrenamiento y cómo comparten la información entre sí. Por ejemplo, cuando ejecuta un trabajo de entrenamiento en paralelo con datos distribuidos, varios factores, como la comunicación entre los nodos de un clúster de procesamiento para ejecutar la operación AllReduce y la transferencia de datos entre los nodos y el almacenamiento de datos en Amazon Simple Storage Service o Amazon FSx para Lustre, desempeñan un papel crucial para lograr un uso óptimo de los recursos informáticos y una velocidad de entrenamiento más rápida. Para reducir la sobrecarga de comunicación, asegúrate de configurar las instancias, la subred de VPC y el almacenamiento de datos en la misma Región de AWS zona y en la zona de disponibilidad.

Instancias de GPU con una red más rápida y un almacenamiento de alto rendimiento

Técnicamente, puede utilizar cualquier instancia para un entrenamiento distribuido. En los casos en los que necesites realizar tareas de formación distribuidas en varios nodos para entrenar modelos de gran tamaño, como modelos lingüísticos de gran tamaño (LLM) y modelos de difusión, que requieren una conmutación más rápida entre nodos, te recomendamos EFA-enabled las instancias de GPU compatibles con la IA. SageMaker Especialmente, para conseguir el trabajo de formación distribuido más eficaz en SageMaker IA, recomendamos las instancias P4d y P4de equipadas con GPU NVIDIA A100. También están equipadas con almacenamiento de instancias locales de alto rendimiento y baja latencia, así como una red dentro del nodo más rápida. Para el almacenamiento de datos, recomendamos Amazon FSx para Lustre, que proporciona un alto rendimiento para almacenar conjuntos de datos de entrenamiento y puntos de control de modelos.

Usa la biblioteca de paralelismo de datos distribuido (SMDDP) de SageMaker IA

La biblioteca SMDDP mejora la comunicación entre los nodos con implementaciones AllReduce y operaciones de comunicación AllGather colectiva optimizadas para la infraestructura de AWS red y la topología de instancias de Amazon SageMaker AI ML. Puede utilizar la biblioteca SMDDP como backend de los paquetes de formación PyTorch-based distribuidos: distributed PyTorch data parallel (DDP), PyTorch fully sharded data paralelism (FSDP) y. DeepSpeedMegatron-DeepSpeed El siguiente ejemplo de código muestra cómo configurar un estimador de PyTorch para inicializar un trabajo de entrenamiento distribuido en dos instancias de ml.p4d.24xlarge.

from sagemaker.pytorch import PyTorch estimator = PyTorch( ..., instance_count=2, instance_type="ml.p4d.24xlarge", # Activate distributed training with SMDDP distribution={ "pytorchddp": { "enabled": True } } # mpirun, activates SMDDP AllReduce OR AllGather # distribution={ "torch_distributed": { "enabled": True } } # torchrun, activates SMDDP AllGather # distribution={ "smdistributed": { "dataparallel": { "enabled": True } } } # mpirun, activates SMDDP AllReduce OR AllGather )

Para obtener información sobre cómo preparar su guion de formación y lanzar un trabajo de formación en paralelo con datos distribuidos sobre SageMaker IA, consulteRealice un entrenamiento distribuido con la biblioteca de paralelismo de datos distribuidos de SageMaker IA.

Utilice la biblioteca de paralelismo de modelos de SageMaker IA (SMP)

SageMaker La IA proporciona la biblioteca SMP y admite diversas técnicas de entrenamiento distribuidas, como el paralelismo de datos fragmentados, la canalización, el paralelismo tensorial, la fragmentación del estado del optimizador y más. Para obtener más información sobre lo que ofrece la biblioteca SMP, consulte Características principales de la biblioteca de paralelismo de SageMaker modelos.

Para utilizar la biblioteca de paralelismo de modelos de SageMaker AI, configure el parámetro de los estimadores del marco de IA. distribution SageMaker Los estimadores de marcos compatibles son y. PyTorchTensorFlow El siguiente ejemplo de código muestra cómo construir un estimador de marco para el entrenamiento distribuido con la biblioteca de paralelismo de modelos en dos instancias ml.p4d.24xlarge.

from sagemaker.framework import Framework distribution={ "smdistributed": { "modelparallel": { "enabled":True, "parameters": { ... # enter parameter key-value pairs here } }, }, "mpi": { "enabled" : True, ... # enter parameter key-value pairs here } } estimator = Framework( ..., instance_count=2, instance_type="ml.p4d.24xlarge", distribution=distribution )

Para aprender a adaptar el guion de entrenamiento, configurar los parámetros de distribución en la estimator clase y lanzar un trabajo de formación distribuido, consulte la biblioteca de paralelismo de modelos de SageMaker IA (consulte también las API de formación distribuida en la documentación del SDK de SageMaker Python).

Utilice marcos de entrenamiento distribuido de código abierto

SageMaker La IA también admite las siguientes opciones de funcionamiento mpirun y torchrun en el backend.

  • Para usar PyTorch DistributedDataParallel (DDP) en SageMaker IA con el mpirun backend, añádelo distribution={"pytorchddp": {"enabled": True}} a tu estimador. PyTorch Para obtener más información, consulta también el distribution argumento de PyTorch Distributed Training y SageMaker AI PyTorch Estimator en la documentación del SDK de SageMaker Python.

    nota

    Esta opción está disponible para la versión PyTorch 1.12.0 y versiones posteriores.

    from sagemaker.pytorch import PyTorch estimator = PyTorch( ..., instance_count=2, instance_type="ml.p4d.24xlarge", distribution={"pytorchddp": {"enabled": True}} # runs mpirun in the backend )
  • SageMaker La IA es compatible con el PyTorch torchrunlanzador para el entrenamiento distribuido en instancias de GPU-based Amazon EC2, como P3 y P4, así como en Trn1 con tecnología del dispositivo Trainium.AWS

    Para usar PyTorch DistributedDataParallel (DDP) en SageMaker IA con el backend, añádalo al estimador. torchrun distribution={"torch_distributed": {"enabled": True}} PyTorch

    nota

    Esta opción está disponible para la versión 1.13.0 y versiones posteriores PyTorch .

    En el siguiente fragmento de código se muestra un ejemplo de creación de un PyTorch estimador de SageMaker IA para ejecutar un entrenamiento distribuido en dos ml.p4d.24xlarge instancias con la opción de distribución. torch_distributed

    from sagemaker.pytorch import PyTorch estimator = PyTorch( ..., instance_count=2, instance_type="ml.p4d.24xlarge", distribution={"torch_distributed": {"enabled": True}} # runs torchrun in the backend )

    Para obtener más información, consulta el distribution argumento de Distributed PyTorch Training y SageMaker AI PyTorch Estimator en la documentación del SDK de SageMaker Python.

    Notas para el entrenamiento distribuido en Trn1

    Una instancia de Trn1 consta de un máximo de 16 dispositivos Trainium y cada dispositivo de Trainium consta de dos. NeuronCores Para ver las especificaciones de los dispositivos Trainium, consulte la AWS arquitectura de Trainium en la documentación de Neuron.AWS

    Para aprender sobre las Trainium-powered instancias, solo necesita especificar el código de la instancia Trn1ml.trn1.*, en cadena con el argumento de la instance_type clase AI estimator. SageMaker PyTorch Para encontrar los tipos de instancias Trn1 disponibles, consulte AWS Arquitectura de Trn1 en la documentación de Neuron de AWS .

    nota

    SageMaker Actualmente, la formación sobre las instancias Trn1 de Amazon EC2 solo está disponible para el PyTorch marco en AWS Deep Learning Containers for Neuron a partir de la versión 1.11.0. PyTorch Para obtener una lista completa de las versiones compatibles de PyTorch Neuron, consulte Neuron Containers en el repositorio de AWS Deep Learning Containers GitHub .

    Cuando lanzas un trabajo de formación en instancias Trn1 con el SDK de SageMaker Python, la SageMaker IA selecciona y ejecuta automáticamente el contenedor correcto de los contenedores Neuron proporcionados por AWS Deep Learning Containers. Los contenedores Neuron vienen preempaquetados con la configuración y las dependencias del entorno de formación para facilitar la adaptación del trabajo de formación a la plataforma de formación y a las instancias SageMaker Trn1 de Amazon EC2.

    nota

    Para ejecutar su trabajo de PyTorch formación en instancias Trn1 con SageMaker IA, debe modificar el guion de formación para inicializar los grupos de procesos con el backend y utilizarlos. xla PyTorch/XLA Para respaldar el proceso de adopción de XLA, el SDK de Neuron incluye AWS PyTorch Neuron, que utiliza XLA para convertir las operaciones en instrucciones de Trainium. PyTorch Para obtener información sobre cómo modificar el guion de entrenamiento, consulte la Guía para desarrolladores sobre el entrenamiento con PyTorch Neuron () en la documentación de Neuron. torch-neuronxAWS

    Para obtener más información, consulta Entrenamiento distribuido con PyTorch Neuron en instancias Trn1 y el argumento de SageMaker AI PyTorch Estimator distribution en la documentación del SDK de Python. SageMaker

  • Para usar MPI en SageMaker IA, añádelo a tu estimador. distribution={"mpi": {"enabled": True}} La opción de distribución MPI está disponible para los siguientes marcos: MXNet PyTorch, y. TensorFlow

  • Para usar un servidor de parámetros en SageMaker IA, agréguelo distribution={"parameter_server": {"enabled": True}} a su estimador. La opción de servidor de parámetros está disponible para los siguientes marcos: MXNet PyTorch, y. TensorFlow

    sugerencia

    Para obtener más información sobre el uso de las opciones de MPI y servidor de parámetros por marco, utilice los siguientes enlaces a la documentación del SDK de SageMaker Python.