业务目标
明确要解决的性能、扩容、稳定性、覆盖、互连或运维问题,并确认上线优先级。
vivo AI 团队与 NVIDIA 团队合作,通过 Nsight Systems 定位瓶颈并优化 gather、dropout、softmax、scale、layernorm 等算子,使 3MP-Text 文本预训练大模型训练提速 60%。
查看方案背景、关键能力与适配场景,帮助你更快判断下一步应进入测试、咨询还是部署阶段。
vivo 是一家以智能终端和智慧服务为核心的科技公司,其 AI 团队研发了面向自然语言理解任务的文本预训练模型 3MP-Text。在中文语言理解测评基准 CLUE 榜单上,3MP-Text 1 亿参数模型效果排名同规模第一,7 亿参数模型排名总榜第十(不包括人类);在内容理解、舆情分析、语音助手等内部场景测试中,3MP-Text 1 亿模型效果明显优于同规模开源模型。核心挑战:为提升预训练模型效果,往往需要对模型结构做修改(如改变位置编码实现方式、调整模型宽度与深度),而这些修改可能造成训练速度下降。3MP-Text 采用 Deberta V2 结构,相对位置编码的实现增加了注意力机制部分的计算量——在 NVIDIA GPU 单卡测试中,含有相对位置编码的注意力机制计算耗时占单次迭代耗时的 71.5%;同时模型采用减小隐层维度、增加层数的 DeepNarrow 结构,进一步提升了效果但加重了训练负担。两方面因素叠加,使 3MP-Text 相比同参数规模 BERT 模型训练时间多 60%,直接影响业务功能上线节奏。
解决方案名称:基于 NVIDIA GPU 与算子级优化的 3MP-Text 训练加速方案
核心技术:vivo AI 团队与 NVIDIA 团队合作,通过 NVIDIA Nsight Systems(nsys)性能分析工具进行性能瓶颈分析,并在此基础上针对 gather、dropout、softmax、scale、layernorm 等算子进行优化。
Gather 与 kernel 融合:在 cuda kernel 实现上采用 float4/half4 等数据类型进行向量化读写,并利用 shared memory 确保合并访问,从而优化 gather(前向)/scatter(反向)kernels;同时通过 kernel 融合把 gather 上下游的 elementwise 操作合并到单个 cuda kernel,融合前完成相应计算需要 9 个 cuda kernels,融合后只需 4 个。综合两项优化,该模块性能提升 3.3 倍。
Dropout 与 Softmax 优化:将 StableDropout 的多步 elementwise 操作融合到一个独立 cuda kernel 中,并配合向量化读写,kernels 数量由 9 个降至 3 个,模块性能提升 4.5 倍。Softmax 方面将掩码填充与归一化步骤融合到单个 cuda kernel,借助向量化读写减少参与同步的线程数目,并利用寄存器数组缓存数据避免多次访问全局内存,前向性能提升 4 倍。
Scale 与 Layernorm 优化:针对注意力计算中的除法 scale 操作,直接调用 cublasGemmStridedBatchedEx() API 实现融合 gemm + scale 的 torch op,取得 1.9 倍加速比;同时通过改造 Apex 中的 layer_norm 模块,适配 hidden dim=512 等特定结构以获得更优性能。
通过上述算子优化,vivo 文本预训练大模型在实际应用中训练提速 60%,满足了下游业务应用对模型训练速度的要求。此前因模型训练时间比 BERT 长 60% 而可能延迟上线的领域预训练任务,得以恢复正常迭代优化节奏,3MP-Text 模型在手机舆情等场景的应用障碍得到消除。
面向自然语言理解与多模态场景的持续演进,NVIDIA 与 vivo 将继续在算子级别挖掘性能空间,帮助模型在效果提升的同时保持可接受训练成本。
在进入报价、测试或实施前,先把业务目标、现网条件和风险边界整理清楚。
明确要解决的性能、扩容、稳定性、覆盖、互连或运维问题,并确认上线优先级。
整理拓扑、服务器/交换机型号、接口速率、链路距离、供电散热和现有管理平台。
确认是否需要 PoC、兼容测试、吞吐测试、时延测试、无线覆盖测试或故障切换测试。
确认交付窗口、责任分工、备件策略、培训需求、验收指标和后续扩容路径。
先回答“适合谁、如何评估、下一步怎么做”,再决定是否继续进入测试与实施阶段。
如果你已经明确业务规模、性能目标和实施时间,这类方案更容易直接转化为可执行的落地路径。
对兼容性、吞吐、延迟和交付风险有要求的项目,更适合先通过 PoC 或测试申请把关键问题前置。
业务规模、接口需求、现网架构和时间节点越清楚,后续选型、测试和部署节奏越容易收敛。
适合已经明确业务目标,需要继续判断网络架构、产品组合和实施路线的团队,用于加快技术评估与落地决策。
建议准备业务规模、性能目标、现网架构、关键接口、时间节点,以及是否需要测试验证等信息。
可以。对于需要验证兼容性、性能或交付风险的项目,可先进入咨询、测试申请和 PoC 节奏,再推进部署。
可在当前方案基础上继续沟通品牌方向、业务场景、计划规模和时间要求,再细化产品组合、测试路径和实施建议。
建议先看业务目标、现网瓶颈、性能指标、扩展规模、上线窗口和预算约束,再判断方案架构与产品组合是否匹配。
需要前置确认兼容性、链路带宽、时延要求、设备供电与散热、施工窗口、测试范围和交付责任边界。