有关PyTorch中Checkpoint的原理、实现和问题

有关PyTorch中Checkpoint的原理、实现和问题

一、动机

​ 由于复现某些论文中的代码时，使用正常的方法跑，显存不够。了解到这个方法是牺牲时间来降低显存，使用完之后，果然可以跑起来，而且显存降低了好多。那个代码至少30G显存才可能跑起来，使用完之后，不到9个G。

​ 写这个博客希望可以帮助到一些有需要的人。

二、原理

我们使用pytorch训练模型的时候主要有四部分消耗显存。

• 模型参数
• 模型参数的梯度
• 优化器状态
• 中间激活值

模型的现存之所以那么大，其中原因之一就是计算梯度时，模型会把所有前向传播的中间激活值都保存下来，这非常消耗显存，这样的好处是，需要那个中间激活值时，可以直接用，就不需要再次计算，节省了时间。

Checkpointing采取的策略是：保留一部分中间激活值，其余部分丢弃，如果用到的中间激活值没有的话，就重新计算，这样大大节省了显存，但是增加了时间。

三、实现

for cascade in self.cascades:
     if is_training:
        kspace_pred = checkpoint.checkpoint(cascade, x1, x2)
     else:
        kspace_pred = cascade(x1, x2)
        
# cascade：网络
# x1：网络的参数1
# x2：网络的参数2

上述是在训练的时候使用checkpoint技术，在验证和测试的时候不使用。

checkpoint放在你进入网络，开始迭代的时候。

四、问题

如果，你使用的时候遇到下面这个警告。

警告：UserWarning: None of the inputs have requires_grad=True.

可能的解决办法之一：

你把所有的 requires_grad设置为True。

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可能的解决办法之一：

你在测试或者验证的时候也使用了checkpoint，因为测试的或者验证的时候，不需要梯度传播，也就引发了这个警告。

你可以不用管，结果应该是一样的。

如果你不想看到警告，你就设置个判断，测试和验证的时候不使用checkpoint，仅在训练的时候使用。

参考文章

• https://blog.csdn.net/Solo95/article/details/131606918?s
• https://blog.csdn.net/Shirelle_/article/details/137868196
• https://zhuanlan.zhihu.com/p/424512257
• https://blog.csdn.net/P_LarT/article/details/122521212