【个人开发】deepseed+Llama-factory 本地数据多卡Lora微调

1.背景

上一篇文件写到，macbook微调Lora，该微调方式，同样适用于GPU，只不过在train.py脚本中，针对device，调整为cuda即可。

但如果数据量过大的话，单卡微调会存在瓶颈，因此考虑多GPU进行微调。网上找了一圈，多卡微调的常用方式采用deepseed+Llama-factory。

本文主要记录该方式的微调情况，仅为个人学习记录

2.微调方式

2.1 关键环境版本信息

模块	版本
python	3.10
CUDA	12.6
torch	2.5.1
peft	0.12.0
transformers	4.46.2
accelerate	1.1.1
trl	0.9.6
deepspeed	0.15.4

2.2 步骤

2.2.1 下载llama-factory

git clone --depth 1 https://github.com/hiyouga/LLaMA-Factory.git
cd LLaMA-Factory
pip install -e ".[torch,metrics]"

2.2.2 准备数据集

数据集采用网上流传的《甄嬛传》，数据集结构如下，数据集命名【huanhuan.json】

[{"instruction": "小姐，别的秀女都在求中选，唯有咱们小姐想被撂牌子，菩萨一定记得真真儿的——","input": "","output": "嘘——都说许愿说破是不灵的。"},...
]

其次，还得准备数据集信息【dataset_info.json】,因为是本地微调，所以微调时现访问dataset_info，再指定到具体的数据集中。

{"identity": {"file_name": "test_data.json"}
}

注意文本的数据集的格式必须为，json，不然会报错。

2.2.3 微调模式

本次微调采用zero-3的方式，因此在LLaMa-Factory目录下，新增配置文件【ds_config_zero3.json】。

{"fp16": {"enabled": "auto","loss_scale": 0,"loss_scale_window": 1000,"initial_scale_power": 16,"hysteresis": 2,"min_loss_scale": 1},"bf16": {"enabled": "auto"},"optimizer": {"type": "AdamW","params": {"lr": "auto","betas": "auto","eps": "auto","weight_decay": "auto"}},"scheduler": {"type": "WarmupLR","params": {"warmup_min_lr": "auto","warmup_max_lr": "auto","warmup_num_steps": "auto"}},"zero_optimization": {"stage": 3,"offload_optimizer": {"device": "none","pin_memory": true},"offload_param": {"device": "none","pin_memory": true},"overlap_comm": true,"contiguous_gradients": true,"sub_group_size": 1e9,"reduce_bucket_size": "auto","stage3_prefetch_bucket_size": "auto","stage3_param_persistence_threshold": "auto","stage3_max_live_parameters": 1e9,"stage3_max_reuse_distance": 1e9,"stage3_gather_16bit_weights_on_model_save": true},"gradient_accumulation_steps": "auto","gradient_clipping": "auto","steps_per_print": 100,"train_batch_size": "auto","train_micro_batch_size_per_gpu": "auto","wall_clock_breakdown": false
}

2.2.4 微调脚本

# run_train_bash.sh 
#!/bin/bash
# 记录开始时间
START=$(date +%s.%N)CUDA_VISIBLE_DEVICES=0,1,2,3,4,5,6,7 accelerate launch  src/train.py \--deepspeed ds_config_zero3.json \--stage sft \--do_train True \--model_name_or_path /root/ai_project/fine-tuning-by-lora/models/model/qwen/Qwen2___5-7B-Instruct \--finetuning_type lora \--template qwen \--dataset_dir /root/ai_project/fine-tuning-by-lora/dataset/ \--dataset identity \--cutoff_len 1024 \--learning_rate 5e-04 \--num_train_epochs 10 \--max_samples 100000 \--per_device_train_batch_size 4 \--gradient_accumulation_steps 4 \--lr_scheduler_type cosine \--max_grad_norm 1.0 \--logging_steps 5 \--save_steps 100 \--warmup_steps 0 \--neftune_noise_alpha 0 \--lora_rank 8 \--lora_dropout 0.1 \--lora_alpha 32 \--lora_target q_proj,v_proj,k_proj,gate_proj,up_proj,o_proj,down_proj \--output_dir ./output/qwen_7b_ds/train_2024_02_27 \--bf16 True \--plot_loss True
# 记录结束时间
END=$(date +%s.%N)
# 计算运行时间
DUR=$(echo "$END - $START" | bc)
# 输出运行时间
printf "Execution time: %.6f seconds\n" $DUR

说明一下上述一些关键参数：

参数	版本
–deepspeed	指定deepspeed加速微调方式
–model_name_or_path	微调模型路径
–finetuning_type	微调方式，这里用lora微调
–template	训练和推理时构造 prompt 的模板，不同大语言模型的模板不一样，这里用的是qwen
–dataset_dir	本地的数据集路径
–dataset	指定dataset_info.json中哪个数据集
–lora_target	应用 LoRA 方法的模块名称。
–output_dir	模型输出路径。

模型微调参数可以参考：Llama-Factory参数介绍

其他参数，其实就是常规使用peft进行lora微调的常见参数，以及常见的微调参数，可以对照如下。

lora_config = LoraConfig(task_type=TaskType.CAUSAL_LM,target_modules=["q_proj", "k_proj", "v_proj", "o_proj", "gate_proj", "up_proj", "down_proj"],inference_mode=False,r=8,lora_alpha=32,lora_dropout=0.1
)

2.3 踩坑经验

2.3.1 问题一：ValueError: Undefined dataset xxxx in dataset_info.json.

如果你脚本的启动参数，–dataset identity。而dataset_info.json中的数据信息，没有“identity”这个key，则会出现这个报错，只要确保你dataset_info.json中存在该key即可。

2.3.2 问题二： ValueError: Target modules {‘c_attn’} not found in the base model. Please check the target modules and try again.

如果你脚本的启动参数，–lora_target参数设为常见的c_attn参数，则会报此错。处理方式还是调整参数，使用Lora微调时的常见参数，q_proj,v_proj,k_proj,gate_proj,up_proj,o_proj,down_proj。注意格式，如果格式不对，还是会报错。

2.3.3 问题三： RuntimeError: The size of tensor a (1060864) must match the size of tensor b (315392) at non-singleton dimension 0。

这种tensor的问题，很可能是模型冲突的问题，比如调到一半，然后重新提调，指到相同的路径。重新指定output路径即可。

2.4 实验

本次测试使用多GPU微调，测试多GPU微调跟单GPU微调的性能对比。实验2后续补充。。。

2.4.1 实验1：多GPU微调

使用3630条数据，8卡微调，微调参数如下,总共280步，耗时

--learning_rate 5e-04 
--num_train_epochs 10 
--per_device_train_batch_size 4 
--gradient_accumulation_steps 4 

计算方式

280(step)=3630[数据集]/(4[梯度]*4[每次训练采样batch数据])/8[8GPU]*10[轮次]

训练结果

[INFO|trainer.py:2314] 2025-02-13 08:05:51,986 >> ***** Running training *****
[INFO|trainer.py:2315] 2025-02-13 08:05:51,986 >>   Num examples = 3,630
[INFO|trainer.py:2316] 2025-02-13 08:05:51,986 >>   Num Epochs = 10
[INFO|trainer.py:2317] 2025-02-13 08:05:51,986 >>   Instantaneous batch size per device = 4
[INFO|trainer.py:2320] 2025-02-13 08:05:51,986 >>   Total train batch size (w. parallel, distributed & accumulation) = 128
[INFO|trainer.py:2321] 2025-02-13 08:05:51,986 >>   Gradient Accumulation steps = 4
[INFO|trainer.py:2322] 2025-02-13 08:05:51,986 >>   Total optimization steps = 280
.....{'loss': 4.9293, 'grad_norm': 0.2562304304292013, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 0.18}
{'loss': 3.1626, 'grad_norm': 0.19361592540369985, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 0.35}
{'loss': 2.9427, 'grad_norm': 0.20313623353647364, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 0.53}
{'loss': 2.9178, 'grad_norm': 0.1633448296719697, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 0.7}
{'loss': 2.9116, 'grad_norm': 0.17241006366450623, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 0.88}
{'loss': 3.0758, 'grad_norm': 0.1853092845879873, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 1.05}
{'loss': 2.5562, 'grad_norm': 0.25384200353297537, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 1.23}
{'loss': 2.6158, 'grad_norm': 0.2876837326269363, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 1.4}
{'loss': 2.512, 'grad_norm': 0.2837102971247916, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 1.58}
{'loss': 2.5483, 'grad_norm': 0.30202190399292755, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 1.75}
{'loss': 2.5193, 'grad_norm': 0.3233037587534178, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 1.93}
{'loss': 2.513, 'grad_norm': 0.3515238818579015, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 2.11}
{'loss': 1.9465, 'grad_norm': 0.36555535286863944, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 2.28}
{'loss': 1.9132, 'grad_norm': 0.44229627583386516, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 2.46}
{'loss': 1.9235, 'grad_norm': 0.40111643921780515, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 2.63}
{'loss': 1.9685, 'grad_norm': 0.38583421690959196, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 2.81}
{'loss': 1.985, 'grad_norm': 0.3777334046946069, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 2.98}
{'loss': 1.538, 'grad_norm': 0.5845252817927833, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 3.16}
{'loss': 1.1791, 'grad_norm': 0.49414752481138235, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 3.33}
{'loss': 1.1892, 'grad_norm': 0.5207790387399577, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 3.51}
{'loss': 1.1712, 'grad_norm': 0.5654238235933979, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 3.68}
{'loss': 1.2197, 'grad_norm': 0.5001492538398, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 3.86}
{'loss': 1.2771, 'grad_norm': 0.4000143395083798, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 4.04}
{'loss': 0.6298, 'grad_norm': 0.5240283431664541, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 4.21}
{'loss': 0.5911, 'grad_norm': 0.47002369192531646, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 4.39}
{'loss': 0.5958, 'grad_norm': 0.5061747301822586, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 4.56}
{'loss': 0.6624, 'grad_norm': 0.5320579836394266, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 4.74}
{'loss': 0.6724, 'grad_norm': 0.517103117110723, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 4.91}
{'loss': 0.5444, 'grad_norm': 0.3714622914636231, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 5.09}
{'loss': 0.2655, 'grad_norm': 0.4465471808710968, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 5.26}
{'loss': 0.2743, 'grad_norm': 0.41505929687508386, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 5.44}
{'loss': 0.2786, 'grad_norm': 0.43996251312895884, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 5.61}
{'loss': 0.2785, 'grad_norm': 0.4471303138465939, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 5.79}
{'loss': 0.2788, 'grad_norm': 0.48705340679487363, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 5.96}
{'loss': 0.162, 'grad_norm': 0.2921252791608401, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 6.14}
{'loss': 0.1149, 'grad_norm': 0.30941692561321993, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 6.32}
{'loss': 0.1173, 'grad_norm': 0.29967155968778664, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 6.49}
{'loss': 0.13, 'grad_norm': 0.3630332521647509, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 6.67}
{'loss': 0.1344, 'grad_norm': 0.3125941281688891, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 6.84}
{'loss': 0.1441, 'grad_norm': 0.5404481434654501, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 7.02}
{'loss': 0.0567, 'grad_norm': 0.1855727739202254, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 7.19}
{'loss': 0.0702, 'grad_norm': 0.23380098002732216, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 7.37}
{'loss': 0.068, 'grad_norm': 0.23202593567669585, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 7.54}
{'loss': 0.0829, 'grad_norm': 0.23115965023606377, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 7.72}
{'loss': 0.0766, 'grad_norm': 0.23135481635275945, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 7.89}
{'loss': 0.067, 'grad_norm': 0.13494924636148561, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 8.07}
{'loss': 0.0396, 'grad_norm': 0.18481019773823124, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 8.25}
{'loss': 0.0429, 'grad_norm': 0.19484298588581364, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 8.42}
{'loss': 0.0416, 'grad_norm': 0.17873844875438857, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 8.6}
{'loss': 0.0454, 'grad_norm': 0.17303531479845663, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 8.77}
{'loss': 0.0485, 'grad_norm': 0.17425356837750286, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 8.95}
{'loss': 0.0334, 'grad_norm': 0.0869599535276032, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 9.12}
{'loss': 0.0255, 'grad_norm': 0.163465911292555, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 9.3}
{'loss': 0.0293, 'grad_norm': 0.16522989964282914, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 9.47}
{'loss': 0.0265, 'grad_norm': 0.15019554228481286, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 9.65}
{'loss': 0.0326, 'grad_norm': 0.14628796123788834, 'learning_rate': 0.0005, 'epoch': 9.82}.....***** train metrics *****epoch                    =     9.8246total_flos               =   153160GFtrain_loss               =     1.0567train_runtime            = 1:01:16.28train_samples_per_second =      9.874train_steps_per_second   =      0.076
Figure saved at: ./output/qwen_7b_ds/train_2024_02_27/training_loss.pngExecution time: 3717.986219 seconds