浪潮AI服务器大幅提升NLP模型Transformer训练性能

近日,在北京举行的2019人工智能计算大会(AICC 2019)上,浪潮发布主流自然语言处理(NLP)模型TRANSFORMER的最新性能测试数据。TRANSFORMER模型参数规模可达数亿,对计算、通信的要求非常高。性能数据显示,相比同类服务器,浪潮AI服务器NF5488M5大幅提升了TRANSFORMER的训练性能,GLUE基准训练至80.4%的时间相比同类产品大幅减少67%。

人工智能正在由“能看、会听”的感知智能向“能读、会写”的认知智能迈进。由于文字是信息、思想的重要载体,如果计算机能够理解文字并能够用文字表达,那么就具备了读写能力,因而NLP被认为是认知智能的重要突破口。目前主流的NLP模型包括TRANSFORMER, BERT, GPT, XLNET等,而BERT和GPT都基于TRANSFORMER架构。TRANSFORMER被视为是NLP的经典模型,2017年由谷歌提出,其利用自注意力(SELF-ATTENTION)机制实现快速并行,并且可以增加到非常深的深度,充分发掘DNN模型的特性,提升模型准确率。

但是TRANSFORMER模型训练是一大难题,因为其参数规模达到数亿,对计算力的需求很大。OPENAI的TRANSFORMER模型有12层、768个隐藏单元,使用8块P100 GPU在8亿词量的数据集上训练40个EPOCH需要一个月。背后的原因很大程度上在于GPU通信制约。TRANSFORMER ATTENTION机制的全连接层计算时会产生海量参数,而更新参数梯度需要GPU间高速传输。同时,模型规模很大导致占用大量GPU显存,而BATCHSIZE通常都很小,导致每次计算的时间较快,计算后更新参数梯度频繁,这也进一步要求更高的GPU间传输速度。

浪潮AI服务器NF5488M5 通过无阻塞的GPU全互连设计,突破性地实现了ALL TO ALL 300GB/S的PEER TO PEER带宽。在当前深度学习通信模型ALL REDUCE性能表现上,NF5488M5的实际通信带宽可以达到采用常规NVLINK互联的GPU服务器的3倍以上。正是这种特性,大大提升了TRANSFORMER模型在NF5488M5上的通信效率,从而加大了计算通信比,节约了整体运行时间。测试结果表明,NF5488M5大幅提升了TRANSFORMER训练性能,GLUE基准训练至80.4%的时间比采用PCIE互联的8GPU服务器缩短67%,比采用常规NVLINK互联的8GPU服务器缩短31%。

浪潮集团AI&HPC总经理刘军认为,当前基于TRANSFORMER的BERT, XLNET等模型代表了NLP的发展方向,而它们的特点就是加速器间通信制约。测试结果充分表明浪潮AI服务器NF5488M5在GPU间通信效率上具有显著领先优势,能够大幅提升TRANSFORMER等大型AI工作负载的训练性能,降低训练成本,加速认知智能研发和应用落地。

浪潮是人工智能计算的领导品牌,AI服务器中国市场份额保持50%以上,并与人工智能领先科技公司保持在系统与应用方面的深入紧密合作,帮助AI客户在语音、语义、图像、视频、搜索、网络等方面取得数量级的应用性能提升。浪潮与合作伙伴共建元脑生态,共享AI计算、资源与算法三大核心平台能力,助力行业用户开发并部署属于自己的“行业大脑”,加速推进产业AI化落地。