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概念Tensor Parallelism

张量并行

多设备推理的核心切分策略之一,将单层模型的张量计算切分到多张GPU上并行执行,实现层内并行加速

核心事实

时间轴 (近 90 天)

10月12日

分布式推理中,流水线并行(按层切分)对网络带宽要求较低但设备利用率不均;张量并行(拆分单层矩阵运算)通信频繁、对延迟敏感。

待验证50%
10月12日

张量并行把同一层的权重矩阵切开放到多台机器,每算一层就需要All-Reduce通信一次,对带宽和延迟极其敏感,通常只在NVLink这类高速互联下才实用。

待验证50%
10月12日

张量并行的通信瓶颈不是单次传输的数据量,而是同步次数乘以每次同步的固有延迟。

待验证50%
10月12日

在张量并行模式下,模型权重在推理开始前已分片常驻各 GPU 显存,跨 PCIe 传输的只有前向传播中的中间激活张量,而非权重。

待验证50%
10月8日

Megatron Core采用张量并行、流水线并行和数据并行的三维并行策略

待验证50%
10月8日

张量并行将单个矩阵运算切分到多张GPU协作完成,每次运算后需进行AllReduce通信聚合结果

待验证50%
10月6日

张量并行把单个层内的矩阵运算切分到多张GPU上并行计算

待验证50%
10月6日

张量并行通常只在同一节点内的NVLink互联卡之间使用,跨节点部署会因InfiniBand带宽不足而严重拖慢训练吞吐

待验证50%
10月6日

Megatron-LM的张量并行方案中Query、Key、Value投影矩阵按列切分,输出投影矩阵按行切分,两端各插入一次All-Reduce通信

待验证50%
10月6日

张量并行的列/行切分方案由Megatron-LM率先提出

待验证50%

还有 15 条时间轴事件

全部知识事实 (20)

已验证

扩散模型的核心原理分为前向扩散过程(逐步添加高斯噪声)和反向去噪过程(从噪声中还原图像)两个阶段

90%
已验证

现代大模型训练通常同时采用数据并行、流水线并行、张量并行和专家并行等多种并行策略组合,即3D或4D并行架构

80%
待验证

块调度建议将张量并行(TP)限制在NVLink带宽最高的GPU子集内(同一个最小块),数据并行(DP)跨块分布,流水线并行(PP)沿拓扑层次展开

85%
待验证

大模型每生成一个Token需要在GPU上执行大量矩阵乘法运算,这是Transformer架构注意力机制的核心计算步骤

60%
待验证

分布式推理中,流水线并行(按层切分)对网络带宽要求较低但设备利用率不均;张量并行(拆分单层矩阵运算)通信频繁、对延迟敏感。

50%
待验证

张量并行把同一层的权重矩阵切开放到多台机器,每算一层就需要All-Reduce通信一次,对带宽和延迟极其敏感,通常只在NVLink这类高速互联下才实用。

50%
待验证

张量并行的通信瓶颈不是单次传输的数据量,而是同步次数乘以每次同步的固有延迟。

50%
待验证

在张量并行模式下,模型权重在推理开始前已分片常驻各 GPU 显存,跨 PCIe 传输的只有前向传播中的中间激活张量,而非权重。

50%
待验证

张量并行将单个矩阵运算切分到多张GPU协作完成,每次运算后需进行AllReduce通信聚合结果

50%
待验证

Megatron Core采用张量并行、流水线并行和数据并行的三维并行策略

50%
待验证

张量并行通常只在同一节点内的NVLink互联卡之间使用,跨节点部署会因InfiniBand带宽不足而严重拖慢训练吞吐

50%
待验证

张量并行把单个层内的矩阵运算切分到多张GPU上并行计算

50%
待验证

张量并行的列/行切分方案由Megatron-LM率先提出

50%
待验证

Megatron-LM的张量并行方案中Query、Key、Value投影矩阵按列切分,输出投影矩阵按行切分,两端各插入一次All-Reduce通信

50%
待验证

大语言模型多卡张量并行时,每一层前向传播都需要在卡间同步激活值,带宽瓶颈会直接拉低整体推理吞吐

50%
待验证

在张量并行推理中,AllReduce操作在每一层都会发生,对于数十乃至上百层的大模型,累积的通信数据量相当可观

50%
待验证

ERRC(熵再投资残差修正)是一种针对张量并行LLM推理中GPU间通信瓶颈的方案,它通过压缩交换数据来降低通信量,并把节省出的空间用于补偿量化误差

50%
待验证

张量并行要求极低延迟的 all-reduce 操作,对 NVLink 带宽依赖最强

50%
待验证

拓扑感知调度实践中,张量并行组的 GPU 应优先放置在同一节点内,流水线阶段可跨节点但应尽量同机架,数据并行副本则可灵活分布

50%
待验证

该部署采用TP2 PP4并行方案:显卡两两一组做张量并行共四组,组间做流水线并行

50%

来源文章