在训练模型时如何指定具体哪一(多)块GPU显卡进行训练任务

本文介绍了在使用TensorFlow深度学习模型训练时,如何指定特定的GPU进行训练的三种方法,包括使用tf.device()函数、通过CUDA_VISIBLE_DEVICES环境变量在Python代码中指定,以及在终端执行.py文件时指定。
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Python 是一种高级、解释型、通用的编程语言,以其简洁易读的语法而闻名,适用于广泛的应用,包括Web开发、数据分析、人工智能和自动化脚本

在用tensorflow深度学习模型训练时,假设我们在训练之前没有指定具体用哪一块GPU进行训练,则默认的是选用第0块GPU来训练我们的模型。如果你的电脑有多块GPU的话,其它几块GPU的也会显示被占用。

        有些时候,我们希望可以通过自己指定一块或者几块GPU来训练我们的模型,而不是用这种系统默认的方法。接下来将介绍三种指定GPU训练的方法。

        我们现有的GPU个数如下所示:

        

1.在python代码中通过tf.device()函数来指定训练时所要使用的GPU:

假设我们要用我们的第“1”块(注意,这里是以第“0”块为开始,第“1”块其实应该是第二块了)GPU来训练模型,此时可以通过下面的代码来指定:

tf.device('/gpu:1')

实验效果如下:

这里用AI_Challenger场景分类的baseline模型测试一下:

在python脚本代码里的最开头加上:

tf.device('/gpu:1')

 

在终端运行脚本:

我们可以看到,这样指定GPU还是有一点毛病的。

虽然指定了第“1“块GPU来训练,但是其它几个GPU也还是被占用,只是模型训练的时候,是在第1块GPU上进行。

所以,我们使用下面的第2、3种方法。

 

 

 

 

2.在python代码中通过CUDA_VISIBLE_DEVICES来指定:

同样使用第”1“块GPU来训练模型,我们可以在python代码开头加入下面两行:

  1. import os
  2. os.environ['CUDA_VISIBLE_DEVICES']='1'

实验效果如下:

在python脚本代码里的最开头加上:

在终端运行脚本:

我们可以看到,使用这种方法,在训练模型时,只使用了第”1“块GPU,并且其它几块GPU没有被占用。

这种就相当于在我们运行程序的时候,将除第”1“块以外的其他GPU全部屏蔽了,只有第”1“块GPU对当前运行的程序是可见的。

同样,如果要指定第”1,2“块GPU来训练,则上面的代码可以改成:

  1. import os
  2. os.environ['CUDA_VISIBLE_DEVICES']='2,3'

类似的如果还有更多的GPU要指定,都可以仿照上面的代码进行添加,——显卡数字中间用英文逗号隔开即可。

 

 

 

3.在终端执行.py文件时通过CUDA_VISIBLE_DEVICES来指定(与2类似):

 

第三种方法和第二种基本一样,不过是在终端运行python程序的前面指定,比如:

CUDA_VISIBLE_DEVICES=1 python train.py

不过其实道理、实现的功能就和上面2基本是一样的。

实验效果如下:

在终端运行脚本:

前面加上CUDA_VISIBLE_DEVICES=1 

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    <think>好的,用户的问题是关于在训练深度学习模型GPU未使用独立显卡的解决方案。我需要先理解这个问题的可能原因,然后步步给出解决方法。 首先,用户可能没有正确安装或配置CUDA和cuDNN,这两个是使用NVIDIA GPU进行深度学习的关键组件。需要检查CUDA和cuDNN的版本是否兼容,并且环境变量是否设置正确。比如引用[3]中提到cudnn64_7.dll未找到的错误,通常是因为CUDA和cuDNN未正确安装或环境变量问题。所以第步应该是验证这些安装。 其次,用户可能在代码中没有将模型和数据转移到GPU上。根据引用[2]中的内容,代码默认在CPU上运行,必须显式地将模型和数据放到GPU上。例如在PyTorch中使用.to('cuda')或在TensorFlow中使用with tf.device('/GPU:0')。如果用户没有做这步,模型当然不会使用GPU。 另外,GPU的情况需要考虑分配和整合的问题,但用户的问题可能只是单卡未被识别,所以先解决基本问题。还有可能是驱动程序的问题,比如显卡驱动未安装或版本过旧,导致系统无法识别GPU。 还需要检查深度学习框架是否检测到可用的GPU。比如在PyTorch中运行torch.cuda.is_available(),如果返回False,说明框架无法访问GPU,可能是安装或配置问题。这候需要重新安装支持GPU版本的框架,比如pip install torch的CUDA版本。 此外,任务管理器或nvidia-smi命令可以查看GPU的使用情况,帮助确认是否真的有计算任务被分配到GPU上。有候即使代码正确,也可能因为资源竞争或其他进程占用导致显示问题。 最后,用户可能需要更新显卡驱动,或者检查硬件连接,比如独立显卡是否正确安装。不过这种情况相对少见,更是软件配置的问题。 综合以上可能性,解决方案应该分步骤,从检查驱动和CUDA安装,到验证框架是否能识别GPU,再到代码中显式调用GPU,并监控GPU使用情况。同,引用相关的资料,比如引用[3]中的环境变量检查,引用[2]中提到的数据转移步骤,确保回答的准确性。</think>### 深度学习训练未调用独立显卡GPU的解决方案 #### 1. 确认GPU驱动和深度学习框架支持 - **检查显卡驱动**:确保已安装最新版NVIDIA显卡驱动,并通过`nvidia-smi`命令验证驱动是否正常识别显卡[^3]。 - **验证CUDA和cuDNN安装**:深度学习框架需要CUDA和cuDNN支持,使用`nvcc --version`检查CUDA版本,并确认cuDNN文件(如`cudnn64_8.dll`)已正确放置到CUDA目录中[^3]。 #### 2. 配置深度学习框架的GPU环境 - **框架检测GPU**: ```python # PyTorch示例 import torch print(torch.cuda.is_available()) # 输出应为True print(torch.cuda.get_device_name(0)) # 显示显卡型号 ``` - 若返回`False`,需重新安装支持GPU的框架版本(如`pip install torch torchvision --extra-index-url https://download.pytorch.org/whl/cu117`)。 #### 3. 显式指定模型和数据使用GPU - **模型与数据迁移**: ```python # PyTorch示例 device = torch.device("cuda:0" if torch.cuda.is_available() else "cpu") model = model.to(device) # 模型移至GPU inputs = inputs.to(device) # 数据移至GPU ``` - **TensorFlow示例**: ```python with tf.device('/GPU:0'): model = tf.keras.Sequential(...) model.compile(...) ``` #### 4. 监控GPU使用情况 - **任务管理器/NVIDIA工具**:在训练观察GPU利用率(Windows任务管理器或`nvidia-smi`命令)。 - **代码内监控**: ```python # PyTorch显存监控 print(torch.cuda.memory_allocated(0)) # 当前显存占用量 ``` #### 5. 常见问题排查 | 问题现象 | 解决方案 | |-------------------------|-----------------------------------------| | CUDA版本不匹配框架要求 | 使用`conda install cudatoolkit=11.7`指定版本 | | cuDNN文件缺失 | 从NVIDIA官网下载匹配版本并手动替换文件[^3] | | GPU环境下未分配资源 | 使用`torch.nn.DataParallel`包裹模型 | #### 6. 进阶配置(GPU/分布式训练) - **流水线并行与卡分配**:如引用[1]所述,可通过模型切分实现跨设备训练: ```python # PyTorchGPU示例 model = nn.DataParallel(model, device_ids=[0,1]) ``` - **优化器状态管理**:确保优化器与模型在同设备上,引用[2]强调需统设备环境。
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