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恢复时间优化(MindSpore)

断点续训特性在使用MindSpore框架场景时,可以使用以下功能,缩短断点续训整体恢复时间,包括故障检测时间优化训练回滚及加载CheckPoint时间优化编译缓存时间优化

故障检测时间优化

由于集群中出现的参数面网络故障不一定会影响训练任务,因此集群调度组件不会强制中断任务;当参数面网络故障影响训练任务时,会触发集合通信的网络超时等待机制,在等待时间(通常默认为30分钟)后,集群调度组件才能感知到该故障,从而触发断点续训。针对该问题,MindSpore提供watchdog故障检测功能,可用于检测训练任务是否受到影响,缩短故障检测时间,该功能的详细说明请参考表1

表1 watchdog故障检测功能说明

功能名称

watchdog故障检测。

功能特点

训练启动时,同时启动一个监测线程不断获取通信异常以及task执行异常。监测到故障发生后,快速抛出异常并终止训练任务进程,触发重调度。

使用说明

仅支持MindSpore 2.4版本以上

关键操作

MindSpore默认开启watchdog故障检测,无需手动配置

...
mindspore.set_context(hccl_watchdog=False)     # 关闭watchdog故障检测功能

训练回滚及加载CheckPoint时间优化

  • 异步保存CheckPoint:训练任务会定期保存CheckPoint文件,用于保存参数信息,故障恢复需要从上一次保存的CheckPoint回滚恢复训练。由于每次保存CheckPoint文件均会浪费一定的训练时间,为了保证训练效率,保存CheckPoint的时间间隔通常较大,而保存间隔越大,每次故障时训练回滚浪费的时间就会越长。针对该问题,集群调度组件支持通过MindIO ACP异步保存CheckPoint,详细说明请参考表2
    表2 异步保存CheckPoint功能说明

    功能名称

    MindIO ACP异步保存CheckPoint。

    功能特点

    从NPU中获取CheckPoint后,异步写入存储中,降低每次保存CheckPoint的训练损失和保存周期,从而降低训练回滚时间。

    使用说明

    仅支持6.0.RC2及以上版本的集群调度组件和MindIO组件。

    关键操作

    安装和使用MindIO组件,请参考《MindCluster CheckPoint保存与加载优化》

  • 高效恢复CheckPoint:回滚恢复训练时,通常需要从存储中加载保存的CheckPoint,由于CheckPoint数据量较大,直接从存储读取加载CheckPoint的耗时较长。针对该问题,集群调度组件支持通过MindIO ACP进行CheckPoint高效恢复,详细说明请参考表3
    表3 CheckPoint高效恢复功能说明

    功能名称

    MindIO CheckPoint高效恢复。

    功能特点

    将最新的CheckPoint存储到内存中,故障恢复时可直接从内存中读取CheckPoint,降低CheckPoint读取时间。

    使用说明

    仅支持6.0.RC2及以上版本的集群调度组件和MindIO组件。

    关键操作

    安装和使用MindIO组件,请参考《MindCluster CheckPoint保存与加载优化》

编译缓存时间优化

断点续训过程中拉起训练时需要构建计算图,在大模型场景下,构建计算图并编译需要消耗大量时间。针对该问题,MindSpore支持在首次编译时将编译缓存文件进行存储,进行故障恢复时可以直接读取存储中的图编译缓存,降低图编译时间,详细说明请参考表4

表4 图编译缓存功能说明

功能名称

图编译缓存。

功能特点

图编译时加载存储中保存的图编译缓存文件,加载后可降低图编译时间。

使用说明

仅支持MindSpore2.3.0及以上版本。

关键操作

在训练的shell启动脚本中(例如train_start.sh),添加如下环境变量。
export MS_COMPILER_CACHE_ENABLE=1
export MS_COMPILER_CACHE_ENABLE=1  # 开启图编译缓存
export MS_COMPILER_CACHE_PATH=xxx  # 设置图编译缓存路径