有些服务器上可能安装了多块GPU供大家共同使用,为了不产生冲突,有时需要按情况指定自己的程序具体在哪些GPU上运行。

(注意:本文主要参考了https://blog.csdn.net/qq_38451119/article/details/81065675,我这里主要是记录一下,以后自己再用到的时候方便查找)

下面是实验室GPU的情况:

下面是具体的方法:

1. 在python代码中通过CUDA_VISIBLE_DEVICES来指定

比如,我要使用上面编号为“3”的GPU来运行我的程序,则需要在自己的程序中加入以下代码:

1 import os
2 os.environ('CUDA_VISIBLE_DEVICES') = '3'

下面可以通过命令:nvidia-smi 来查看GPU的使用情况:

可以看到编号为“3”的GPU已经被我占用了,而其他几块GPU则没被占用,这种就相当于在我们运行程序的时候,将除编号为“3”的GPU以外的其他GPU全部屏蔽了,只有编号为“3”的GPU对当前运行的程序是可见的。

 同样,如果要占用多块GPU的话,比如使用编号为”1,2“的GPU来训练,则上面的代码可以改成:

import os
os.environ('CUDA_VISIBLE_DEVICES')='1,2'

需要注意的是,仅做上述设置还不够,还需要在代码中进行一些设置。相较于pytorch,Keras等,TensorFlow的设置要麻烦一些。多GPU并行可分为模型并行和数据并行两大类,这里介绍一下数据并行方式。数据并行原理:模型参数保存在一个指定gpu/cpu上,模型参数的副本在不同gpu上,每次训练,提供batch_size*gpu_num数据,并等量拆分成多个batch,分别送入不同GPU。前向在不同gpu上进行,模型参数更新时,将多个GPU后向计算得到的梯度数据进行平均,并在指定GPU/CPU上利用梯度数据更新模型参数。下面以一个例子来说明:

 1 #计算平均梯度的函数
 2 def average_gradients(tower_grads):
 3     average_grads=[]
 4     for grad_and_vars in zip(*tower_grads):
 5         grads=[]
 6         for g,_ in grad_and_vars:
 7             expend_g=tf.expand_dims(g,0)
 8             grads.append(expend_g)
 9         grad=tf.concat(grads,0)
10         grad=tf.reduce_mean(grad,0)
11         v=grad_and_vars[0][1]
12         grad_and_var=(grad,v)
13         average_grads.append(grad_and_var)
14     return average_grads
15 
16 #设置GPU数量,每块GPU上运行的batch大小
17 num_gpus = 2
18 each_gpu_batch = 16
19 batch_size = each_gpu_batch * num_gpus
20 
21 #占位符
22 data = tf.placeholder(tf.float32, [batch_size, img_size, img_size, 3])
23 opt = tf.train.AdamOptimizer(learning_rate=d_lr, beta1=0.5, beta2=0.9)
24 
25 #存储所有GPU上的梯度
26 tower_grads = []
27 
28  # 多GPU并行工作
29 with tf.variable_scope(tf.get_variable_scope()):
30     for i in range(num_gpus):
31         with tf.device("/gpu:%d" % i):
32             with tf.name_scope("tower_%d" % i):
33                 _data = data[i*each_gpu_batch:(i+1)*each_gpu_batch]
34                 generated = network(_data, s_size=s_size)  
35                 loss = loss(_data, generated)
36                     
37                 grads = opt.compute_gradients(loss)
38                 tower_grads.append(grads)
39                     
40                 tf.get_variable_scope().reuse_variables()
41 
42 grads = average_gradients(tower_grads)
43 train_opt = opt.apply_gradients(grads)
44 
45 #后面就正常的调用session运行就好了

 注意:上述代码并不能直接运行,只是给出了数据并行所需的步骤。详细解释参考:

https://blog.csdn.net/minstyrain/article/details/80986397

https://www.cnblogs.com/hrlnw/p/7779058.html

2. 在终端执行.py文件时通过CUDA_VISIBLE_DEVICES来指定

 该方法与方法1本质上是一样的,只不过一个是在代码中指定GPU,一个是在执行代码的命令行中指定GPU。

命令行形式如下:

CUDA_VISIBLE_DEVICES=1 python train.py

3. 在python代码中通过tf.device()函数来指定训练时所要使用的GPU

比如,我要使用上面编号为“1”的GPU来运行我的程序,则需要在自己的程序中加入以下代码:

import tensorflow as tf
tf.device('/gpu:1')

下面是实验结果(注:我自己没尝试这种方式,所以下面的实验结果图示直接用的博客https://blog.csdn.net/qq_38451119/article/details/81065675中的):

可以看到,这样指定GPU还是有一点毛病的。虽然指定了第“1“块GPU来训练,但是其它几个GPU也还是被占用,只是模型训练的时候,是在第1块GPU上进行。所以,最好使用前面介绍的第1,2种方法。

 

posted on 2019-05-10 11:05  飘涧雪  阅读(5840)  评论(0编辑  收藏  举报