第21章:并行策略:TP、PP、DP 与专家并行
1. 项目背景某AI平台团队成功将一个7B模型在单张A100上跑通后,CTO提出了更高的要求:部署公司自研的70B模型,并支撑日均100万次调用。团队采购了8台A100服务器(每台8卡),总计64张GPU——硬件投入超过200万元。然而,当团队用--tensor-parallel-size 8启动70B模型时,发现吞吐远低于预期。8卡TP的理论吞吐应该是单卡的8倍,但实测只有3.2倍。更奇怪的是,当把模式改为"2卡TP + 4实例DP"时,8张卡的吞吐反而翻了一倍——比全卡TP高出近100%。与此同时,隔壁团队部署的一个MoE(Mixture of Experts)模型遇到了更诡异的问题:8张GPU中,有3张的利用率在90%以上,另外5张只有20%——GPU负载严重不均衡。排查发现,MoE模型中的某些"热门专家"被过度调用,而其他专家几乎闲置。痛点:并行策略不是"给更多的GPU就能跑得更快"。TP(张量并行)切分模型权重到多卡,通信开销随卡数增长;PP(流水线并行)切分模型层到多卡,存在"气泡"浪费;DP(数据并行)复制模型到多卡,各实例独立但需要负载均衡。盲目堆GPU而不理解各并行策略的通信模式、适用边界和性能收益曲线,是烧钱最快的方式。本章将逐一拆解TP/PP/DP/EP四种并行策略的数学本质、通信开销和适用场景,并通过"2卡TP vs 4实例DP"的对比实验,展示"为什么更多GPU有时反而更慢"。2. 项目设计(场景:GPU服务器机房。小胖盯着一排A100的功耗指示灯——8张卡都在闪

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