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推理模型强化学习训练不再只调执行:RPEG把流水线结构也纳入搜索,256块GH200上相对ReaL最高提速2倍

核心概要

推理语言模型的强化学习训练每步要串起生成、评估、训练多个大模型,现有系统通常只优化其中一部分。RPEG把流水线结构(有界异步、actor–critic共享)与执行方案(阶段融合、细粒度调度、多维并行)放进同一张图里联合搜索,并配一个经硬件校准的解析性能模型。在最多256块GH200上,其运行时相对ReaL端到端最高提速2倍,相对verl每步延迟最高降低2.48倍,硬件利用率最高提升30%。

AI-generated editorial illustration: RPEG: Training Reasoning Language Models Scalably and Cost-Effectively

深度剖析

推理语言模型的强化学习后训练被当作一个可搜索的图来优化,流水线结构本身成为优化变量,而不只是把固定图映射到硬件。 此前的系统各自只覆盖设计空间的一部分:ReaL与HybridFlow/verl做放置与并行策略选择,RLHFuse、AReaL、Laminar、StaleFlow做细粒度或异步执行,另一些工作做自适应资源编排。 在最多256块GH200 GPU上,实现RPEG的分布式运行时相对ReaL端到端性能最高提升2倍,相对verl在同步、actor与critic分离的受控比较中每步延迟最高降低2.477倍(中位数1.488)。

每个候选配置先被展开成有限步的无环图,再按执行方案降级为带显式通信与重分片节点的可执行图,由解析模型估时、贪心调度器排出执行顺序并打分。 解析性能模型同时计入计算、通信、内存,以及机架、节点、GPU三级的层次化通信代价,并用自动硬件校准替代厂商标称峰值。 在123个覆盖3B、7B、13B模型、1至128块GPU、25种并行策略的配置上,执行时间预测的平均绝对百分比误差为15.5%,峰值内存预测为15.1%。

运行时按完成事件驱动执行选中的方案,并核对实际执行的依赖、参数版本、传输与资源归属是否与优化器选中的方案一致。 优化器同时搜索结构与执行,若运行时偏离所选配置,预测与实测的对应关系和训练语义都会失效。 在GH200上,7个Llama 3.1 8B基线共20组实测比较中,优化后的配置全部优于各自基线,加速1.250至1.471倍,图执行时间约减少20%至32%。

启示与展望

实测覆盖A100与GH200两类集群,端到端比较最多到256块GH200;解析模型验证覆盖3B、7B、13B模型、1至128块GPU与25种并行策略。作者提出该图原生编排思路可延伸到多智能体、工具增强训练与推理时推理,但未给出这些场景的实测。

解析模型对推理与生成存在系统性低估,作者归因于每GPU约2至3GB未建模的CUDA上下文开销,靠预留余量吸收。消融显示各机制效果依赖负载,例如固定微批数在较小配置上提升2.1%至2.4%,在70B情形下却下降17.5%。训练结果可比性证据来自与同步verl在平均rollout奖励上的比较,相对差在0.47%以内。