ZeRO: Memory optimizations Toward Training Trillion Parameter Models

计算机科学 加速 并行计算 零(语言学) 计算 数据并行性 计算机工程 比例(比率) 吞吐量 平行性(语法) 算法 哲学 语言学 物理 量子力学 电信 无线
作者
Samyam Rajbhandari,Jeff Rasley,Olatunji Ruwase,Yuxiong He
标识
DOI:10.1109/sc41405.2020.00024
摘要

Large deep learning models offer significant accuracy gains, but training billions to trillions of parameters is challenging. Existing solutions such as data and model parallelisms exhibit fundamental limitations to fit these models into limited device memory, while obtaining computation, communication and development efficiency. We develop a novel solution, Zero Redundancy Optimizer (ZeRO), to optimize memory, vastly improving training speed while increasing the model size that can be efficiently trained. ZeRO eliminates memory redundancies in data- and model-parallel training while retaining low communication volume and high computational granularity, allowing us to scale the model size proportional to the number of devices with sustained high efficiency. Our analysis on memory requirements and communication volume demonstrates: ZeRO has the potential to scale beyond 1 Trillion parameters using today's hardware. We implement and evaluate ZeRO: it trains large models of over 100B parameter with super-linear speedup on 400 GPUs, achieving throughput of 15 Petaflops. This represents an 8x increase in model size and 10x increase in achievable performance over state-of-the-art. In terms of usability, ZeRO can train large models of up to 13B parameters (e.g., larger than Megatron GPT 8. 3B and T5 11B) without requiring model parallelism which is harder for scientists to apply. Last but not the least, researchers have used the system breakthroughs of ZeRO to create Turing-NLG, the world's largest language model at the time (17B parameters) with record breaking accuracy.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
cjy发布了新的文献求助10
3秒前
ongkianwhww完成签到,获得积分10
6秒前
xiaoming完成签到 ,获得积分10
8秒前
shlw完成签到,获得积分10
9秒前
11秒前
照亮世界的ay完成签到,获得积分10
20秒前
汉堡包应助cjy采纳,获得10
26秒前
陈曦读研版完成签到 ,获得积分10
29秒前
跳跃的访琴完成签到 ,获得积分10
31秒前
gnil完成签到,获得积分10
33秒前
默岩1990完成签到 ,获得积分10
34秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
37秒前
Thnine发布了新的文献求助10
38秒前
45秒前
hyxu678完成签到,获得积分10
46秒前
pengpengpeng完成签到,获得积分10
47秒前
Thnine完成签到,获得积分10
48秒前
50秒前
小黄人应助Wai采纳,获得10
51秒前
52秒前
wubuking完成签到 ,获得积分10
1分钟前
大川完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
包容的忆灵完成签到 ,获得积分10
1分钟前
YH发布了新的文献求助10
1分钟前
Yang22完成签到,获得积分10
1分钟前
yunt完成签到 ,获得积分10
1分钟前
陈鹿华完成签到 ,获得积分10
1分钟前
fishss完成签到 ,获得积分0
1分钟前
Layover完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
111完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Jally完成签到 ,获得积分10
1分钟前
真真完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
llyy完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Guochunbao完成签到,获得积分10
1分钟前
cwanglh完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Focus完成签到 ,获得积分10
1分钟前
zyw完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 生物化学 化学工程 物理 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6021688
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7634676
关于积分的说明 16166803
捐赠科研通 5169499
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2766449
邀请新用户注册赠送积分活动 1749442
关于科研通互助平台的介绍 1636554