算子调优
调优前须知
- 请保证训练脚本在昇腾AI处理器上执行成功,功能和精度满足预期。
- 不建议用户绑定训练进程到指定的CPU,请使用系统默认的CPU调度策略。否则,可能会影响调优效果。
- 为提高调优效率,希望用户尽量控制训练步数。一般情况下,通过一个step能完成一次完整的图执行过程,保证图中所有的算子都能遍历一遍完成调优即可。
- 目前仅支持静态算子,暂不支持动态算子。
- 建议使用1P脚本进行dump图,多P会存在dump覆盖的问题。
- AOE不支持不同用户同时使用同一device进行调优。
- 单个AOE进程时,请确保具备如下条件。多个AOE进程时,可参考如下条件自行扩展。
- 调优用户的家目录下磁盘可用空间>=20G。
- 可用内存>=32G。
- 算子调优时Host CPU要求:若调优时未指定--model_path,则Host CPU建议>=TE_PARALLEL_COMPILER + TUNING_PARALLEL_NUM + 1 + min(CPU的核数/2, 8) + 50。若调优时指定了--model_path,则Host CPU建议>=TE_PARALLEL_COMPILER + TUNING_PARALLEL_NUM + 1 + min(CPU的核数/2, 8) + 58。其中TE_PARALLEL_COMPILER 和TUNING_PARALLEL_NUM 的说明请分别参考表1和表1。
- Device核数>=模型中所有算子使用的最大核数。
- Device内存:和模型相关,和模型的内存复用相关。
- 调优前,请确保关闭Profiling功能,避免影响调优结果。关闭Profiling功能具体操作请参见《性能分析工具使用指南》。
dump算子图
在模型脚本中添加如下使能代码,将算子图dump到本地。
#在模型脚本首行,确认PyTorch框架版本 import torch if torch.__version__ >= "1.8": import torch_npu import torch.npu def train_model(): # 如果是PyTorch 1.8版本,参见如下设置使能AOE dump接口,dump_path为保存算子子图的路径,请自行设置 torch_npu.npu.set_aoe(dump_path) # 如果是PyTorch 1.5版本,参见如下设置使能AOE dump接口,dump_path为保存算子子图的路径,请自行设置 torch.npu.set_aoe(dump_path) train_model_one_step() # 模型训练过程,一般仅需要跑一个step即可 # dump_path表示设置保存dump出算子图的路径,必须要设置,不能为空;当设置的路径不存在时,会尝试创建,支持多级目录创建
以resnet50模型为实际样例,修改如下。
#line 427~437 model.train() optimizer.zero_grad() end = time.time() # PyTorch 1.8版本使能接口 torch_npu.npu.set_aoe(dump_path) #使能接口 # PyTorch 1.5版本使能接口 torch.npu.set_aoe(dump_path)#使能接口 for i, (images, target) in enumerate(train_loader): if i > 0: #仅需要运行一个step exit() if i > 100: pass # measure data loading time data_time.update(time.time() - end) if args.gpu is not None: images = images.cuda(args.gpu, non_blocking=True)
参考链接:https://gitee.com/ascend/ModelZoo-PyTorch/blob/master/PyTorch/built-in/cv/classification/ResNet50_for_PyTorch/pytorch_resnet50_apex.py
配置环境变量
- CANN软件基础环境变量
CANN组合包提供进程级环境变量设置脚本,供用户在进程中引用,以自动完成环境变量设置。执行命令参考如下,以下示例均为root或非root用户默认安装路径,请以实际安装路径为准。
# 以root用户安装toolkit包 . /usr/local/Ascend/ascend-toolkit/set_env.sh # 以非root用户安装toolkit包 . ${HOME}/Ascend/ascend-toolkit/set_env.sh
- AOE工具依赖Python,以Python3.7.5为例,请以运行用户执行如下命令设置Python3.7.5的相关环境变量。
#用于设置python3.7.5库文件路径 export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/python3.7.5/lib:$LD_LIBRARY_PATH #如果用户环境存在多个python3版本,则指定使用python3.7.5版本 export PATH=/usr/local/python3.7.5/bin:$PATH
Python3.7.5安装路径请根据实际情况进行替换,您也可以将以上命令写入~/.bashrc文件中,然后执行source ~/.bashrc命令使其立即生效。
- 调优前也可参考如下示例配置其他环境变量,但为可选配置,相关说明请参考环境变量说明。
export ASCEND_DEVICE_ID=0 export TUNE_BANK_PATH=/home/HwHiAiUser/custom_tune_bank export TE_PARALLEL_COMPILER=8 export REPEAT_TUNE=False
用户可将设置环境变量的命令写入自定义脚本,方便后续执行。
执行调优
将准备好的算子图使用AOE进行调优,调优示例如下。
aoe --job_type=2 --model_path=dump图文件存放路径
更多AOE参数请参见AOE参数说明。
环境变量说明
环境变量 |
说明 |
可选/必选 |
---|---|---|
ASCEND_DEVICE_ID |
通过该环境变量指定昇腾AI处理器的逻辑ID。 取值范围[0,N-1],默认为0。其中N为当前物理机/虚拟机/容器内的设备总数。 |
可选 |
TUNE_BANK_PATH |
可通过此环境变量指定调优后自定义知识库的存储路径。
设置的存储路径必须为绝对路径或相对于执行AOE调优引擎所在路径的相对路径,配置的路径需要为已存在的目录,且执行用户具有读、写、可执行权限。若配置的TUNE_BANK_PATH路径不存在或用户无权限,则调优进程会报错并退出。
说明:
在多用户共享知识库场景下,共享知识库的用户需要设置TUNE_BANK_PATH为同一路径,并且对配置的路径具有读、写权限。 若调优时自定义了知识库路径,后续进行模型转换时,若想直接使用自定义知识库,也需要配置此环境变量。 |
可选 |
TE_PARALLEL_COMPILER |
算子编译所需环境变量。 网络模型较大时,可通过配置此环境变量,开启算子的并行编译功能。 TE_PARALLEL_COMPILER的值代表算子编译进程数(配置为整数),当取值大于1时开启算子的并行编译功能。开启AOE调优场景下:配置不能超过CPU核数*80%/昇腾AI处理器的个数,取值范围:1~32,默认值为8。 由于该环境变量能够加速算子编译,所以可以加快涉及算子编译的相关流程调优。 |
可选 |
REPEAT_TUNE |
是否重新发起调优,此环境变量在开启子图调优或算子调优的场景下生效。 如果知识库(内置或者自定义)中已经存在网络模型中的调优case(针对某shape的调优策略),则会跳过此case的调优流程,若想重新发起调优,可设置此环境变量为True。例如某些算子进行了逻辑的变更,如GEMM算子新增了支持ND的输入,该情况下需要设置此环境变量后,重新发起调优。 取值范围:True或者False,默认值为False。 |
可选 |