論文の概要: High-performance, Distributed Training of Large-scale Deep Learning Recommendation Models

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.05158v2
• Date: Tue, 13 Apr 2021 01:30:23 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2021-04-14 11:15:37.562002
• Title: High-performance, Distributed Training of Large-scale Deep Learning Recommendation Models
• Title（参考訳）: 大規模深層学習推薦モデルの高性能分散学習
• Authors: Dheevatsa Mudigere, Yuchen Hao, Jianyu Huang, Andrew Tulloch, Srinivas Sridharan, Xing Liu, Mustafa Ozdal, Jade Nie, Jongsoo Park, Liang Luo, Jie Amy Yang, Leon Gao, Dmytro Ivchenko, Aarti Basant, Yuxi Hu, Jiyan Yang, Ehsan K. Ardestani, Xiaodong Wang, Rakesh Komuravelli, Ching-Hsiang Chu, Serhat Yilmaz, Huayu Li, Jiyuan Qian, Zhuobo Feng, Yinbin Ma, Junjie Yang, Ellie Wen, Hong Li, Lin Yang, Chonglin Sun, Whitney Zhao, Krishna Dhulipala, KR Kishore, Tyler Graf, Assaf Eisenman, Kiran Kumar Matam, Adi Gangidi, Pallab Bhattacharya, Guoqiang Jerry Chen, Manoj Krishnan, Krishnakumar Nair, Petr Lapukhov, Maxim Naumov, Lin Qiao, Mikhail Smelyanskiy, Bill Jia, Vijay Rao
• Abstract要約: ディープラーニングレコメンデーションモデル(DLRM)は、Facebookの多くのビジネスクリティカルサービスで使用されている。 本稿では,大規模DLRMの高性能分散トレーニングのためのSW/HW共同設計ソリューションについて論じる。 我々は、最大12トリリオンパラメータで非常に大きなDLRMを訓練する能力を実証し、以前のシステムよりも解決策に時間の観点から40倍のスピードアップを達成できることを示しています。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 18.63017668881868
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Deep learning recommendation models (DLRMs) are used across many business-critical services at Facebook and are the single largest AI application in terms of infrastructure demand in its data-centers. In this paper we discuss the SW/HW co-designed solution for high-performance distributed training of large-scale DLRMs. We introduce a high-performance scalable software stack based on PyTorch and pair it with the new evolution of Zion platform, namely ZionEX. We demonstrate the capability to train very large DLRMs with up to 12 Trillion parameters and show that we can attain 40X speedup in terms of time to solution over previous systems. We achieve this by (i) designing the ZionEX platform with dedicated scale-out network, provisioned with high bandwidth, optimal topology and efficient transport (ii) implementing an optimized PyTorch-based training stack supporting both model and data parallelism (iii) developing sharding algorithms capable of hierarchical partitioning of the embedding tables along row, column dimensions and load balancing them across multiple workers; (iv) adding high-performance core operators while retaining flexibility to support optimizers with fully deterministic updates (v) leveraging reduced precision communications, multi-level memory hierarchy (HBM+DDR+SSD) and pipelining. Furthermore, we develop and briefly comment on distributed data ingestion and other supporting services that are required for the robust and efficient end-to-end training in production environments.
• Abstract（参考訳）: ディープラーニングリコメンデーションモデル(dlrms)は、facebookの多くのビジネスクリティカルなサービスで使用されており、データセンターにおけるインフラストラクチャの需要という点で、最大のaiアプリケーションである。 本稿では,大規模DLRMの高性能分散トレーニングのためのSW/HW共同設計ソリューションについて述べる。 我々は、PyTorchに基づく高性能なスケーラブルソフトウェアスタックを導入し、Zionプラットフォーム、すなわちZionEXの新しい進化と組み合わせる。 最大12Trillionパラメータで非常に大きなDLRMをトレーニングできることを示し、従来のシステムよりも40倍のスピードアップを実現できることを示す。 We achieve this by (i) designing the ZionEX platform with dedicated scale-out network, provisioned with high bandwidth, optimal topology and efficient transport (ii) implementing an optimized PyTorch-based training stack supporting both model and data parallelism (iii) developing sharding algorithms capable of hierarchical partitioning of the embedding tables along row, column dimensions and load balancing them across multiple workers; (iv) adding high-performance core operators while retaining flexibility to support optimizers with fully deterministic updates (v) leveraging reduced precision communications, multi-level memory hierarchy (HBM+DDR+SSD) and pipelining. さらに,本番環境における堅牢かつ効率的なエンドツーエンドトレーニングに必要な分散データ取り込みおよびその他のサポートサービスについて,簡単に解説する。

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