Skip to content

03 训练状态与后训练资源账本 ​

页面目标 ​

训练资源不是一个单独的“模型大小”数字。参数、梯度、optimizer state、activation、临时 workspace 与通信缓冲区会在不同阶段同时驻留;进入 SFT、DPO 或 RL 后,还会增加 adapter、reference、reward/verifier、rollout 结果和环境状态。优化策略的价值取决于它降低了哪类峰值,以及把代价转移到了计算、采样、搬运、通信还是质量上。

本页以账本组织通用训练和后训练资源问题。它不解释 DPO、PPO、GRPO 的目标函数,也不替代 checkpoint、offload 或 ZeRO 的机制页;它负责把这些 workload 转成可比较的驻留对象、阶段时间和质量门槛。

核心机制:训练峰值来自驻留重叠 ​

对象常见驻留阶段主要影响因素典型候选策略
参数与 master weights全训练过程模型规模、dtype、是否复制混合精度、量化、分片
梯度与 optimizer statebackward 后至 update参数规模、optimizer、world size累积、ZeRO / 分片、低精度状态
activationforward 到对应 backwardbatch、序列长度、层数、attentioncheckpoint、offload、重排计算
workspace / 临时张量特定 operator 或通信阶段kernel、shape、collective、并发算子路径、布局、调度与 overlap
通信缓冲区collective 与同步窗口并行策略、拓扑、bucketbucket、分片、通信—计算重叠

账本要记录对象的大小、创建点、峰值时是否与其他对象重叠,以及策略改变后新增的时间或通信代价。这样才能解释“显存下降但 step time 变慢”究竟由重算、搬运还是同步造成。

账本字段为什么记录常见误读
对象与创建阶段区分加载、forward、backward、update 中的峰值来源把所有显存都归因于模型参数
allocated / reserved / 可回收空间区分真实活跃张量与 allocator 保留将 reserved 直接当作泄漏或策略收益
saved tensors / activation 区段确认哪些前向结果必须等到反向使用只按层数估算而忽略序列长度和保存策略
workspace / communication buffer解释短时峰值和多卡额外占用在参数账本中漏掉临时执行空间
策略后的重算、搬运或等待记录容量收益转移到哪里只比较峰值而忽略 step time、吞吐与质量

训练状态生命周期与显存峰值重叠

后训练 workload 如何改变资源账本 ​

后训练并不是统一的一种运行方式。SFT 仍接近单模型训练;QLoRA 改变可训练参数和基座表示;DPO 引入 policy/reference 与成对响应;PPO、GRPO 和 RLVR 则把采样、reward/verifier 与更新拆成不同阶段。账本必须先区分训练形态,再比较策略。

训练形态新增或变化的资源对象主要性能问题最小证据
SFT / 全参训练全量参数、梯度、optimizer state、activation更新状态和 activation 是否超过预算step time、tokens/s、peak memory、验证质量
LoRA / QLoRAadapter、冻结或量化基座、较小 optimizer state容量下降是否换来 kernel、反量化或数据路径开销可训练参数、峰值、吞吐、adapter artifact、质量
DPOpolicy、reference、chosen/rejected 两路响应多次 forward 与响应长度分布是否主导 steppolicy/reference 驻留、pair tokens、step time、偏好质量
PPOactor、reference、reward、critic、rollout buffer多模型驻留和 rollout/update 比例是否失衡rollout time、update time、峰值、reward 与任务质量
GRPO / RLVRpolicy、reference、每个 prompt 的多响应、reward/verifier 结果组采样和 verifier 是否限制有效更新吞吐responses/prompt、rollout throughput、verifier time、有效样本率

后训练 workload 的资源路径

判断框架:先找峰值对象,再比较代价 ​

现象先确认的账本证据可比较的候选不能省略的复测
activation 主导峰值层级保存量、序列长度、forward/backward 重叠checkpoint、offload、缩短长度、累积step time、吞吐、质量与失败状态
optimizer state 主导峰值参数规模、optimizer、参数副本低精度状态、ZeRO、替代 optimizer通信、收敛和恢复路径
通信缓冲区或临时张量抬峰值collective 时间线、bucket、workspace 生命周期bucket / 并行配置、算子路径通信暴露、扩展效率与正确性
rollout 或 verifier 主导总时长rollout/update 比例、多响应数量、环境或 verifier 等待并行采样、批次、backend、异步验证策略新鲜度、有效样本率、质量与失败重试
多模型驻留超过预算policy/reference/reward/critic 的设备位置与精度分池、offload、共享基座、阶段化执行handoff、通信、吞吐和数值一致性

策略不应按“最省显存”排序,而应按目标预算下是否保留质量、是否满足 step time/SLO、是否引入可接受的通信和维护代价排序。

连接到 Part00–02 ​

作用入口本页如何使用
输入供给与搬运Part02 · PERF-INPUT 输入流水线区分取批等待、无效 padding、H2D 与模型状态峰值,不把输入饥饿误判为计算瓶颈
内存对象与训练机制Part00 · 18 Memory Profiling、Part02 · 43 统一训练内存建立统一账本字段
activation 策略Part02 · 19 Checkpoint、42 Offload比较重算与搬运如何交换时间和容量
activation 与更新节奏前置09 激活与损失反向、10 Attention 反向、11 梯度累积区分单次 forward 峰值、有效 batch 与 optimizer update 节奏
多卡状态分摊Part01 · 06 VRAM 与 ZeRO、Part02 · 79 并行基准记录状态切分后的通信与峰值变化
项目证据Part02 · 75 显存预算压缩、76 Checkpoint / Offload 对比固定预算与质量门槛后选择策略
SFT 与低资源微调Part02 · 62 SFT、63 LoRA、65 QLoRA比较全参、adapter 和量化基座的状态、吞吐与交付物
偏好与 RL 训练Part02 · 84 DPO、85 GRPO、86 在线 DPO区分多模型驻留、rollout、verifier、更新与在线回归成本

项目出口 ​

完成本页后,应得到一份训练资源账本与策略对照:baseline/candidate 的驻留对象、峰值来源、阶段时间、吞吐、质量门槛、artifact、通信影响和失败记录。涉及在线采样时,还要记录 rollout/update 比例、verifier 或环境等待和有效样本率;下一步进入 Task4 判断哪些交接仍位于关键路径。

Released under the MIT License.