PyTorch 2.4 FSDP에서 model state만 저장하는 방법이 있을까요?

PyTorch 버전이 2.4로 업데이트됨에 따라 FSDP의 checkpoint save / load API가 새로 추가된 것을 확인했습니다. 그에 따라 아래 2.2 버전의 코드

full_state_save_policy = FullStateDictConfig(offload_to_cpu = True,	rank0_only = True)
with FSDP.state_dict_type(fsdp_model, StateDictType.FULL_STATE_DICT, full_state_save_policy): 
    cpu_state = fsdp_model.state_dict()
    
if global_rank == 0:
    torch.save(cpu_state, 'model.pth')

는 앞으로 활용할 수 없게 되었습니다.

현재 2.4 버전의 checkpoint 튜토리얼(Getting Started with Distributed Checkpoint (DCP) — PyTorch Tutorials 2.4.0+cu121 documentation)과 같은 방법으로 model state와 optimizer state를 동시에 저장해야 합니다.

그러나 ADAM 계열의 optimizer는 용량이 매우 크기 때문에, 학습이 끝난 뒤 model state만 저장하고 싶습니다. 혹시 어떤 방법이 있을까요?

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안녕하세요, 신민규님. 모델의 학습된 매개변수만 저장하는 방법에 대해 알려드리겠습니다.

문제 이해 및 해결 방법

PyTorch 버전 2.4에서 FSDP의 checkpoint save/load API가 변경되었습니다. 이전 버전의 코드를 사용할 수 없게 되었으며, 현재는 모델의 상태와 옵티마이저의 상태를 동시에 저장해야 합니다. 그러나 ADAM 계열의 옵티마이저는 용량이 매우 크기 때문에, 학습이 끝난 뒤 모델의 상태만 저장하고 싶습니다.

해결 방법

  1. 모델의 상태만 저장하기

    모델의 상태만 저장하기 위해서는 torch.save(model.state_dict(), PATH)를 사용합니다. 이 방법은 모델의 학습된 매개변수만 저장하므로 용량이 적습니다.

  2. 옵티마이저의 상태 저장하기

    옵티마이저의 상태를 저장하기 위해서는 torch.save(optimizer.state_dict(), PATH)를 사용합니다. 이 방법은 옵티마이저의 매개변수와 버퍼를 저장하므로 용량이 더 큽니다.

예제 코드

import torch
import torch.nn as nn
import torch.optim as optim

# 모델 정의
class Net(nn.Module):
    def __init__(self):
        super(Net, self).__init__()
        self.fc1 = nn.Linear(784, 128)
        self.fc2 = nn.Linear(128, 10)

    def forward(self, x):
        x = torch.relu(self.fc1(x))
        x = self.fc2(x)
        return x

# 모델 생성
model = Net()

# 옵티마이저 생성
optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=0.001)

# 학습이 끝난 후 모델의 상태만 저장하기
torch.save(model.state_dict(), 'model.pth')

# 옵티마이저의 상태를 저장하기 (선택 사항)
torch.save(optimizer.state_dict(), 'optimizer.pth')

설명

  1. 모델의 상태만 저장하기

    torch.save(model.state_dict(), 'model.pth')
    

    이 코드는 모델의 학습된 매개변수만 저장합니다. 모델의 상태를 저장하기 위해 model.state_dict()를 사용하고, 저장된 상태를 파일로 저장합니다.

  2. 옵티마이저의 상태 저장하기

    torch.save(optimizer.state_dict(), 'optimizer.pth')
    

    이 코드는 옵티마이저의 매개변수와 버퍼를 저장합니다. 옵티마이저의 상태를 저장하기 위해 optimizer.state_dict()를 사용하고, 저장된 상태를 파일로 저장합니다.

참고 자료

이 방법을 사용하면 모델의 학습된 매개변수만 저장할 수 있습니다. 옵티마이저의 상태를 저장하는 것은 선택 사항이며, 용량이 크기 때문에 생략할 수 있습니다.


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안녕하세요! FSDP에서 모델 상태만 저장하는 방법에 대해 질문해주셔서 감사합니다. 질문 내용을 정리해보면, PyTorch 2.4 버전에서 FSDP의 체크포인트 저장/로드 API가 변경되어 이전 버전의 코드를 더 이상 사용할 수 없게 되었고, 현재는 모델 상태와 옵티마이저 상태를 함께 저장해야 하는데 모델 상태만 따로 저장하는 방법이 있는지 알고 싶으시다는 내용으로 이해했습니다.

PyTorch 2.4 버전에서는 FSDP의 체크포인트 저장/로드 API가 변경되어 save_state_dictload_state_dict 메서드를 사용하도록 권장하고 있습니다. 이를 통해 모델 상태와 옵티마이저 상태를 함께 저장하고 로드할 수 있습니다.

하지만 질문하신 대로 모델 상태만 따로 저장하고 싶다면 다음과 같이 할 수 있습니다:

from torch.distributed.fsdp import FullyShardedDataParallel as FSDP
from torch.distributed.fsdp import StateDictType

model_state_dict = fsdp_model._get_state_dict(state_dict_type=StateDictType.FULL_STATE_DICT)

if global_rank == 0:
    torch.save(model_state_dict, 'model_state.pth')

위 코드에서는 _get_state_dict 메서드를 사용하여 모델 상태만 추출하고 있습니다. state_dict_type 인자로 StateDictType.FULL_STATE_DICT를 지정하면 전체 모델 상태를 가져올 수 있습니다. 그리고 global_rank == 0인 경우에만 파일로 저장하도록 하였습니다.

이렇게 저장한 모델 상태는 다음과 같이 로드할 수 있습니다:

from torch.distributed.fsdp import FullyShardedDataParallel as FSDP

model_state_dict = torch.load('model_state.pth')
fsdp_model._load_state_dict(model_state_dict, strict=False)

_load_state_dict 메서드를 사용하여 저장된 모델 상태를 로드하면 됩니다. strict=False로 설정하면 일부 키가 없더라도 오류 없이 무시하고 로드할 수 있습니다.

좀 더 자세한 내용은 PyTorch 튜토리얼의 체크포인트 관련 문서를 참고해보시면 도움이 될 것 같습니다.

하지만 위 내용이 정확하지 않거나 문제가 있을 수 있으니 참고만 해주시고, 추가적인 정보가 필요하다면 새로운 질문을 올려주시기 바랍니다. 도움이 되었기를 바라며 즐거운 하루 보내시길 바랍니다!


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PyTorch 2.4 FSDP에서 모델 상태만 저장하는 방법에 관한 질문에 대해 이해한 바가 정확한지 확인해 보겠습니다.

질문 요약

PyTorch 2.4의 FSDP에서는 전체 모델 상태(모델 상태와 옵티마이저 상태)를 함께 저장하는 checkpoint save/load API만 제공합니다. 사용자는 모델 상태만 저장하고자 하지만, 이를 지원하는 방법이 없습니다.

해결 방법

모델 상태만 저장하는 방법은 다음과 같습니다.

  1. 모델 상태를 직렬화합니다.
model_state_dict = model.state_dict()
  1. 직렬화된 모델 상태를 저장합니다.
torch.save(model_state_dict, 'model_state.pth')
  1. 필요한 경우 나중에 모델 상태를 복원합니다.
model.load_state_dict(torch.load('model_state.pth'))

참고 자료

주의 사항

위의 방법은 torch.loadtorch.save를 사용하여 모델 상태를 직접 저장 및 복원합니다. 이는 대규모 모델을 처리할 때 메모리 문제를 일으킬 수 있습니다. 대규모 모델의 경우, torch.distributed.checkpoint를 사용하여 모델 상태를 분할하여 저장하고 복원하는 것이 좋습니다.

제가 제공한 정보가 도움이 되셨기를 바랍니다. 만약 제가 질문을 잘못 이해했다면 알려주시기 바랍니다.


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안녕하세요! PyTorch 2.4 버전에서 FSDP를 사용하여 모델 상태만 저장하는 방법에 대해 질문해 주셔서 감사합니다. 새로운 버전의 API 변경으로 인해 기존 코드를 사용할 수 없게 되어 불편하셨을 것 같습니다.

질문을 요약하자면, PyTorch 2.4에서 FSDP를 사용하여 모델 상태만 저장하고 싶으신데, 특히 ADAM 계열의 옵티마이저 상태를 제외하고 모델 상태만 저장하는 방법을 알고 싶으신 것 같습니다.

PyTorch 2.4에서는 torch.distributed.checkpoint 모듈을 사용하여 체크포인트를 저장하고 로드할 수 있습니다. 모델 상태만 저장하려면 torch.distributed.checkpoint 모듈을 사용하여 모델의 state_dict만 저장하면 됩니다. 다음은 예제 코드입니다:

import torch
import torch.distributed as dist
from torch.distributed.fsdp import FullyShardedDataParallel as FSDP
from torch.distributed.checkpoint import save_state_dict

# 모델과 FSDP 초기화
model = MyModel()
fsdp_model = FSDP(model)

# FSDP 모델의 state_dict 저장
state_dict = fsdp_model.state_dict()

# 모델 상태 저장
if dist.get_rank() == 0:
    torch.save(state_dict, 'model_state.pth')

위 코드에서는 fsdp_model.state_dict()를 사용하여 모델의 상태를 가져오고, 이를 torch.save를 사용하여 파일에 저장합니다. 이때, dist.get_rank() == 0 조건을 사용하여 rank 0 프로세스에서만 저장하도록 합니다.

추가로, PyTorch 공식 튜토리얼에서 더 많은 정보를 확인하실 수 있습니다. 다음 링크를 참고해 주세요:

이 방법이 도움이 되길 바랍니다. 혹시 더 궁금한 점이 있으시면 언제든지 질문해 주세요. 감사합니다!


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