DeepSpeed 适配Ascend NPU开源开发任务
1 背景介绍
开源for Huawei（参考：https://developer.huaweicloud.cn/programs/opensource/contributing/） 通过和公司、高校、社区的开发者合作，完成鲲鹏、昇腾、欧拉、鸿蒙、高斯、云服务等与开源软件的适配开发，帮助繁荣Huawei的基础生态，同时让开源软件能够更加简单、高效的运行于华为云上。
开始之前，开发者可以下载 开源for Huawei Wiki（参考：https://gitcode.com/HuaweiCloudDeveloper/OpenSourceForHuaweiWiki/overview） 了解详细的开发步骤，技术准备，以及开发过程需要的各种资源。
2 需求分析
2.1 开源软件基本情况
DeepSpeed 是由微软开发的深度学习训练优化库，专注于大规模分布式训练和推理加速。它的主要功能包括分布式训练、混合精度训练、内存优化（如 ZeRO 优化技术）以及模型压缩。DeepSpeed 的设计使得开发者可以轻松训练和推理具有数十亿甚至万亿参数的模型，广泛应用于自然语言处理（NLP）和计算机视觉（CV）等领域。
- 源代码地址： https://github.com/microsoft/DeepSpeed
- 官网主页： https://www.deepspeed.ai
- 主要开发语言：Python、C++
- LICENSE：Apache License
- 维护者：Microsoft Research 团队
项目数据
截至 2024 年 9 月 25 日，DeepSpeed 项目在 GitHub 上的统计数据如下：
- Star 数量：34.8k
- Fork 数量：4.1k
- 贡献者数量：约360名
- 最近一次提交代码时间：2024年9月20日
Star 历史图
2.2 任务目的和范围
本任务的主要目标是将 DeepSpeed 项目适配至华为的 Ascend（昇腾）和 Kunpeng（鲲鹏）处理器，并确保其在OpenEuler上高效运行。
具体目标包括：
- 将 DeepSpeed 框架移植到 Ascend 和和Kunpeng 硬件平台。
- 确保 DeepSpeed 在欧拉操作系统上顺利运行，并能够充分利用其在华为生态系统中的特性。
l 能力要求：
- 熟悉深度学习框架（如 PyTorch）以及分布式训练算法。
- 了解 NPU 架构及分布式计算优化。
- 熟悉 Ascend 和 Kunpeng 处理器的硬件架构。
- 熟悉欧拉操作系统（OpenEuler）的环境配置。
l 适配任务清单：
|
生态 |
生态细类 |
是否需要验证 |
验证逻辑说明 |
是否需要适配 |
适配场景说明 |
|
昇腾生态 |
指令 |
是 |
使用昇腾处理器运行应用。 |
否 |
使用昇腾指令实现适配逻辑。 |
|
CANN |
是 |
应用功能依赖于CANN运行。 |
否 |
使用CANN实现适配逻辑。 |
|
|
MindSpore |
否 |
应用功能依赖于MindSpore运行。 |
否 |
使用MindSpore实现适配逻辑。 |
|
|
鲲鹏生态 |
指令 |
是 |
使用鲲鹏处理器运行应用。 |
否 |
使用鲲鹏指令实现适配逻辑。 |
|
Euler |
是 |
使用Euler系统运行应用。 |
否 |
使用Euler系统调用实现适配逻辑。 |
|
|
数据库生态 |
GaussDB |
否 |
使用GaussDB功能。 |
否 |
使用GaussDB的驱动和SQL实现适配逻辑。 |
|
|
GaussDB(DWS) |
否 |
使用GaussDB（DWS）功能。 |
否 |
使用GaussDB(DWS)的驱动和SQL实现适配逻辑。 |
|
存储生态 |
OBS |
否 |
使用OBS功能。 |
否 |
基于OBS API访问实现适配逻辑。 |
|
鸿蒙生态 |
HarmonyOS |
否 |
使用HarmonyOS系统运行应用。 |
否 |
使用HarmonyOS系统调用实现适配逻辑。 |
3工作量评估
|
任务 |
估计人天 |
|
DeepSpeed 在 Ascend 、 Kunpeng 和欧拉操作系统上的环境配置与测试 |
9 |
|
环境配置文档撰写与发布 |
4 |
|
适配心得撰写 |
2 |
|
总计 |
15 |
4. 任务分解
4.1 完成 DeepSpeed 适配 Ascend 和 Kunpeng 处理器的开发与部署
DEMO 流程图参考如下：
Demo 包含以下内容：
- DeepSpeed 在 Ascend 、 Kunpeng以及欧拉操作系统上的环境配置与测试，展示deepspeed可以正常运行。
- 撰写完整的安装配置文档，确保团队内部和外部用户可以轻松复现 DeepSpeed 的部署过程。
4.2 撰写适配心得
撰写详细的适配心得，涵盖 DeepSpeed 在 Ascend 和、Kunpeng 处理器和欧拉操作系统上的环境配置过程、技术挑战等内容，并通过官网渠道或者华为云博客输出。
4.3 在华为云开发者论坛输出博客
访问华为云开发者论坛（参考：https://bbs.huaweicloud.cn/blogs）发表博客，介绍完成这些任务的过程和心得。
内容包括不限于如下内容：
l 开源for Huawei的背景
l 开源软件的功能介绍
l 开发适配过程及碰到和解决的问题
l DEMO设计、开发、部署过程
l 代码推送开源社区及互动过程
博客打上如下标签：
l 开源（必选）
l 开发者（必选）
l GaussDB数据库（可选）
l 云数据库 GaussDB（可选）
l 鲲鹏（可选）
l 昇腾（可选）
l 鸿蒙（可选）
l 对象存储 OBS（可选）
5.验收材料
|
验收细则 |
评分说明 |
是否为验收必选项 |
结果（通过/不通过） |
开发者举证 |
|
功能开发：完成与华为三大根技术生态（鲲鹏云、昇腾云、鸿蒙）适配的功能开发 |
基于鲲鹏、昇腾和Euler系统完成验证。 |
是 |
|
|
|
代码质量：适配华为三大根技术生态的代码质量经过工具检测达标 |
推送给开源社区的代码符合开源社区关于代码风格、功能、自动化测试等要求。 |
否 |
|
|
|
提供相关文档，比如部署文档、使用文档、配置文档等 |
根据社区要求，完善相关的开发指南和部署指导 |
是 |
|
|
|
合入到开源项目主仓：代码推送上游社区 |
代码合并到当前主干分支。举证提供代码仓库链接。 |
否 |
|
|
|
Deomo设计&开发：完成功能演示Demo的开发 |
举证提供DEMO前端地址。 |
是 |
|
|
|
Demo部署&验证：完成功能演示DEMO基于华为昇腾、鲲鹏和Euler系统环境的部署和功能验证 |
提供DEMO部署验证结果的关键截图进行举证。提供DEMO运行环境和资源的规格清单。 |
是 |
|
|
|
发布博客：发布博客介绍适配心得。 |
提供博客的地址。 |
是 |
|
|
|
制作单机版无高危开源镜像。 |
上架云商店。 |
否 |
|
|
|
单机版镜像上架时支持模板部署。 |
|
否 |
|
|
|
制作集群版无高危开源镜像 |
上架云商店。 |
否 |
|
|
|
集群版镜像上架时支持模板部署 |
|
否 |
|
6. 参考资料
1. DeepSpeed GitHub 仓库：https://github.com/microsoft/DeepSpeed
2. 华为 Ascend 开发者社区：https://developer.huawei.cn/ascend
3.华为 Kunpeng 开发者社区： https://developer.huawei.cn/kunpeng
4. openEuler 官方网站：https://www.openeuler.org/
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