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Flashlight est une bibliothèque de machine learning et de tenseurs autonome en C++ utilisée pour construire et entraîner des réseaux de neurones. Elle fonctionne comme un framework complet de réseaux de neurones et un moteur de différenciation automatique, fournissant les outils pour construire des graphes de calcul et calculer les gradients via la rétropropagation. Le projet sert de framework d'entraînement distribué, utilisant des opérations all-reduce pour synchroniser les gradients et les paramètres sur plusieurs nœuds de calcul et appareils. Il se distingue par une intégration profonde de la manipulation de tenseurs haute performance, l'interopérabilité native de la mémoire des appareils et un système pour synchroniser les poids entre les workers distribués afin d'accélérer l'entraînement de modèles à grande échelle. Le framework couvre un large éventail de capacités de deep learning, incluant la composition modulaire de couches pour concevoir des architectures complexes comme des blocs résiduels et des cellules récurrentes. Il fournit des utilitaires étendus de gestion de données pour l'ingestion et le préchargement, ainsi que des systèmes de sérialisation pour persister les états de modèle. De plus, il inclut une suite d'outils de surveillance et d'observabilité pour suivre les métriques d'entraînement et mesurer les erreurs de séquence. La bibliothèque est implémentée en C++.

NCCL est une bibliothèque de communication haute performance et un framework de calcul GPU distribué conçu pour exécuter des échanges de données collectifs et point à point sur plusieurs GPU dans des systèmes à un ou plusieurs nœuds. Il sert de couche de transport GPU RDMA et d'orchestrateur de mémoire, facilitant la synchronisation à large bande passante des données et des gradients de modèle pour l'entraînement et l'inférence GPU distribués. La bibliothèque se distingue par sa capacité à exécuter des primitives de communication directement depuis les noyaux (kernels) GPU, supprimant le CPU hôte du chemin critique. Elle utilise une sélection de chemin consciente de la topologie pour optimiser le mouvement des données et emploie un transport réseau basé sur RDMA, incluant InfiniBand et NVLink, pour permettre un accès mémoire zéro-copie entre les appareils sur différents nœuds physiques. Le projet couvre un large éventail de modèles de communication collective, notamment les réductions, les diffusions (broadcasts), les rassemblements (gathers) et les échanges tous-à-tous, ainsi que l'accès mémoire distant point à point. Il fournit une gestion complète des communicateurs pour initialiser, partitionner et redimensionner les groupes GPU, ainsi qu'une gestion spécialisée de la mémoire pour enregistrer les tampons (buffers) et coordonner la mémoire partagée des appareils. Le système inclut une suite d'outils de surveillance et d'observabilité pour le suivi de la santé, la journalisation diagnostique et la surveillance des événements en temps réel, ainsi que des interfaces d'intégration pour les frameworks de machine learning, les graphes CUDA, MPI et Python.