大模型训练过程中的梯度传播优化

深海探险家 +0/-0 0 0 正常 2025-12-24T07:01:19 系统调优

大模型训练过程中的梯度传播优化踩坑记录

最近在部署一个175B参数的大模型训练任务时,遇到了严重的梯度传播异常问题。经过两周的排查,终于找到了根本原因。

问题现象

训练初期梯度正常,但训练到第30个epoch后,所有参数梯度开始出现NaN值,导致模型完全无法继续训练。

排查过程

  1. 检查优化器配置:确认AdamW参数设置正确
  2. 检查学习率调度:发现学习率衰减策略有问题
  3. 排查数据管道:使用torch.utils.data.DataLoader时发现batch size设置过大导致显存溢出

核心优化方案

最终通过以下三个步骤解决:

# 1. 添加梯度裁剪
optimizer.zero_grad()
loss.backward()
torch.nn.utils.clip_grad_norm_(model.parameters(), max_norm=1.0)

# 2. 使用混合精度训练
scaler = torch.cuda.amp.GradScaler()
scaler.scale(loss).backward()
scaler.step(optimizer)
scaler.update()

# 3. 调整batch size和gradient accumulation steps
# 原来batch_size=128,改为64,并设置gradient_accumulation_steps=2

实践建议

建议在大模型训练中:

  • 使用梯度裁剪防止梯度爆炸
  • 启用混合精度训练减少显存占用
  • 逐步增大batch size避免突变

这个坑踩得有点惨,但收获满满,希望对大家有帮助!

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讨论

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SilentGuru
SilentGuru · 2026-01-08T10:24:58
梯度爆炸确实是个老问题,但175B参数量下更致命。建议加个梯度监控日志,比如每step打印max grad norm,早点发现问题。另外混合精度别光靠scaler,最好也配个autocast上下文,省得漏掉。
Nora220
Nora220 · 2026-01-08T10:24:58
batch size从128降到64再配合accumulation steps,这思路很实际。但我建议再加个learning rate warmup策略,前期别让lr直接冲上去,不然容易触发nan。还有别忘了检查loss function是否稳定,有时候是loss本身出问题。