TorchGT:大规模图变换器训练的全方位系统
分布式、并行与集群计算
2024-07-22 v1 人工智能
机器学习
摘要
图变换器是一种新型架构,超越图神经网络在图学习任务中的表现。尽管算法层面出现了鼓舞人心的进展,但其实际应用仍受限,尤其是在涉及数百万节点的真实图上。我们观察到现有的图变换器在大规模图上主要由于计算负重、可扩展性有限和模型质量较差而失败。受此启发,我们提出了 TorchGT,即第一个高效、可扩展且准确的图变换器训练系统。TorchGT 在不同层次上优化训练。在算法层面,TorchGT 利用图稀疏性,引入一种计算高效且保持精度的 Dual-interleaved Attention。 在运行时层面,TorchGT 通过通信轻量的 Cluster-aware Graph Parallelism 实现跨 worker 的扩展。在内核层面,Elastic Computation Reformation 进一步通过动态方式减少内存访问延迟来优化计算。大量实验表明,TorchGT 在训练速度上提升了最高可达 62.7 倍,并支持图序列长度最长达 1M。
引用
@article{arxiv.2407.14106,
title = {TorchGT: A Holistic System for Large-scale Graph Transformer Training},
author = {Meng Zhang and Jie Sun and Qinghao Hu and Peng Sun and Zeke Wang and Yonggang Wen and Tianwei Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.14106},
year = {2024}
}
备注
Proceedings of the International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis (SC), 2024