700亿参数Llama 2训练加速195%！全流程方案开源，0代码一站式解决
新智元报道编辑：好困【新智元导读】近日，全球规模最大的大模型开发工具与社区Colossal-AI，发布了全套Llama2训练、微调、推理方案，可以为700亿参数模型的训练加速195%。ChatGPT引发的大模型热潮愈演愈烈，全球科技巨头和明星初创争相入局，打造以AI大模型为核心的竞争力和多样化商业使用需求。其中LLaMA系列模型，因良好的基础能力和开放生态，已积累了海量的用户和实际应用案例，成为无数开源模型后来者的模仿和竞争的标杆对象。但如何降低类Llama2大模型预训练成本，如何基于Llama
编辑：好困
【新智元导读】近日，全球规模最大的大模型开发工具与社区Colossal-AI，发布了全套Llama 2训练、微调、推理方案，可以为700亿参数模型的训练加速195%。ChatGPT引发的大模型热潮愈演愈烈，全球科技巨头和明星初创争相入局，打造以AI大模型为核心的竞争力和多样化商业使用需求。
其中LLaMA系列模型，因良好的基础能力和开放生态，已积累了海量的用户和实际应用案例，成为无数开源模型后来者的模仿和竞争的标杆对象。
但如何降低类Llama 2大模型预训练成本，如何基于Llama 2通过继续预训练和微调，低成本构建AI大模型实际应用，仍是AIGC相关企业面临的关键瓶颈。
作为全球规模最大、最活跃的大模型开发工具与社区，Colossal-AI再次迭代，提供开箱即用的8到512卡Llama 2训练、微调、推理方案，对700亿参数训练加速195%，并提供一站式云平台解决方案，极大降低大模型开发和落地应用成本。
开源地址：https://github.com/hpcaitech/ColossalAI
Llama 2训练加速195%
Meta开源的LLaMA系列大模型进一步激发了打造类ChatGPT的热情，并由此衍生出了诸多项目和应用。
最新的7B~70B Llama 2大模型，则进一步提高了语言模型的基础能力。
但由于Llama 2的预训练预料大部分来自英文通用知识，而仅用微调能够提升和注入的领域知识和多语言能力也相对有限。
此外，高质量的专业知识和数据集通常被视为各个行业和公司的核心资产，仅能以私有化形式保存。
因此，以低成本预训练/继续预训练/微调Llama 2系列大模型，结合高质量私有化业务数据积累，帮助业务降本增效是众多行业与企业的迫切需求与瓶颈。
但Llama 2大模型仅发布了原始模型权重与推理脚本，不支持训练/微调，也未提供数据集。
针对上述空白与需求，Colossal-AI开源了针对Llama 2的全流程方案，并具备高可扩展性，支持从70亿到700亿参数的模型，从8卡到512卡都可保持良好的性能。
在使用8卡训练/微调Llama 2 7B时，Colossal-AI能达到约54%的硬件利用率（MFU），处于业界领先水平。
对于预训练任务，以使用512张A100 40GB预训练Llama 2 70B为例，DeepSpeed ZeRO3策略因显存不足而无法启动，仅能通过速度衰减较大的ZeRO3-offload策略启动。
相比之下，Colossal-AI则因卓越的系统优化和扩展性，仍能保持良好性能，训练提速195%。
Colossal-AI Llama 2训练/微调方案的高性能来源于新的异构内存管理系统Gemini和高性能算子（包括Flash Attention 2）等系统优化。
新Gemini提供了高可扩展性，高鲁棒性，高易用性的接口。其Checkpoint格式与HuggingFace完全兼容，减小了使用和转换成本。其对于切分、offload等的设置更加灵活且易用，能够覆盖更多硬件配置下的Llama 2训练/微调任务。仅需数行代码即可使用：
代码语言：javascript代码运行次数：0运行复制from colossalai.booster import Boosterfrom colossalai.booster.plugin import GeminiPluginplugin = GeminiPlugin()booster = Booster(plugin=plugin)model, optimizer, train_dataloader, criterion = booster.boost(model, optimizer, train_dataloader, criterion)ShardFormer多维细粒度并行
虽然对于主流硬件条件和大多数模型，Colossal-AI的新Gemini已经能够提供良好的性能。但是对于一些极端硬件条件，或者是特殊模型，可能仍然需要多维并行的细粒度优化。
现有其他方案通常需要分布式系统资深专家，手动对代码进行大规模重构和调优，Colossal-AI的ShardFormer提供了开箱即用的多维并行和算子优化的能力，仅需数行代码即可使用，在单机/大规模集群上都能提供良好的性能。
代码语言：javascript代码运行次数：0运行复制from colossalai.booster import Boosterfrom colossalai.booster.plugin import HybridParallelPluginfrom transformers.models.llama import LlamaForCausalLM, LlamaConfigplugin = HybridParallelPlugin(tp_size=2, pp_size=2, num_microbatches=4, zero_stage=1)booster = Booster(plugin=plugin)model = LlamaForCausalLM(LlamaConfig())model, optimizer, train_dataloader, criterion = booster.boost(model, optimizer, train_dataloader, criterion)Colossal-AI ShardFormer支持包括LLaMA 1/2、BLOOM、OPT、T5、GPT-2、BERT、GLM在内的主流开源模型，也可以直接使用Huggingface/transformers模型导入，Checkpoint格式也与HuggingFace完全兼容，对比Megatron-LM等需重写大量代码的方案，大大提升了易用性。
对于并行策略，已支持以下多种并行方式：张量并行、流水线并行、序列并行、数据并行、Zero数据并行等，并可将多种并行方式组合使用，只需通过简单的配置命令，即可适配各种复杂的硬件环境/模型。同时，其内置了各种高性能算子，免去了繁琐的兼容/配置过程。其中包括：
Flash attention 2Memory efficient attention (xformers)Fused Normalization LayerJIT kernels云平台大模型一站式解决
为了进一步提升开发和部署效率，Colossal-AI团队还将上述系统优势与算力结合，提供Colossal-AI云平台，提供廉价算力和开箱即用的AI主流应用，包括对话大模型，多模态模型，生物医药等，现已开启内测。
通过屏蔽大模型底层的分布式并行计算、内存、通信管理与优化等，AI开发者可以继续专注于AI模型与算法设计，以更低成本更快速度完成AI大模型助力业务降本增效。
用户只需要上传相关数据，即可无代码训练个性化私有模型，并将训练好的模型一键部署。相关的应用都经过Colossal-AI团队精心优化，得益于算法和系统的双面优化，能大大降低模型训练以及部署的成本。
Colossal-AI云平台：platform.luchentech.com
Colossal-AI开源地址：https://github.com/hpcaitech/ColossalAI
Postman是一套面向API全生命周期的开发与测试平台，可在Mac上发送和调试多种协议请求，管理集合、环境及认证信息，并完成脚本测试、模拟服务、监控、文档发布和团队协作。它适合开发、测试及运维人员使用，提供个人免费方案。
Docker Desktop 是 Docker 官方为 Mac 提供的容器开发环境，集成 Docker Engine、命令行工具、Compose、Build、Kubernetes 与图形化管理界面。
Android Studio 是 Google 面向安卓应用开发提供的官方集成开发环境，基于 IntelliJ IDEA 构建。它整合智能代码编辑、Gradle 构建、界面预览、设备模拟、性能分析、调试测试及 APK 分析等工具。
Xcode 是苹果面向 Mac 提供的官方集成开发环境，将代码编辑、项目构建、SwiftUI 实时预览、设备模拟、自动化测试、断点调试、性能分析和应用分发整合在同一套工作流中，适合开发与维护 iPhone、iPad、Mac、Apple Wa
JetBrains WebStorm 是面向 JavaScript、TypeScript 和现代 Web 技术的专业集成开发环境，可智能理解项目结构，提供代码补全、重构、错误检查、运行调试、测试及 Git 工具。
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JetBrains PyCharm 是面向 Python 开发者的集成开发环境，提供智能补全、代码检查、重构、调试、测试、版本控制及虚拟环境管理功能。Mac 版兼容 Intel 与 Apple 芯片，核心功能可免费使用。
IntelliJ IDEA 是 JetBrains 推出的专业集成开发环境，重点服务于 Java、Kotlin 与 JVM 项目开发。软件集成代码补全、静态检查、重构、调试、测试、版本控制及构建工具，并可借助插件扩展语言和框架支持。
Visual Studio Code 是微软提供的免费代码编辑器，支持 macOS，并为 Intel 与 Apple 芯片 Mac 提供适配版本。软件集代码编辑、调试、Git 源代码管理、集成终端和扩展市场于一体。
REAPER是Cockos开发的数字音频工作站，提供多轨音频与MIDI录制、剪辑、处理、混音和母带制作工具。Mac版兼容Intel与Apple芯片，支持AU、VST、VST3、CLAP等插件格式，并提供高度可定制的工作流程。
Adobe Audition 是面向播客、影视后期、音乐制作及内容创作者的专业音频工作站，提供波形精修、多轨录制与混音、频谱编辑、降噪修复、响度匹配和效果处理工具，并可与 Adobe Premiere 协同完成视频声音制作。
Pro Tools 是 Avid 推出的专业数字音频工作站，覆盖多轨录音、无损剪辑、MIDI 编曲、插件处理、自动化混音及声音与画面同步等工作。它拥有 Intro、Artist、Studio 和 Ultimate 等方案。
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JetBrains IntelliJ IDEA 是以 Java、Kotlin 和 JVM 项目为核心的专业集成开发环境，提供智能补全、代码检查、安全重构、调试、测试、版本控制及构建工具集成。统一发行版的核心功能可免费用于商业和非商业项目，
Visual Studio Code 是微软推出的免费代码编辑器，Windows 版集成智能补全、代码导航、调试、终端和版本控制，并可通过扩展添加语言、格式化及远程开发能力。它启动较快、配置灵活，
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Adobe Audition 是面向播客、影视后期、广播与音乐制作的专业音频工作站，提供波形编辑、多轨混音、频谱分析、录音、降噪修复和效果处理等功能。Windows 版通过 Adobe Creative Cloud 安装和管理，
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