微软开源 DeepSpeed-Chat：让类 ChatGPT 千亿大模型提速省钱 15 倍

在利用 OpenAI 的 GPT-4 为 Bing Chat、 Bing Image Creator、Microsoft 365 Copilot、Azure OpenAI Service 和 GitHub Copilot X 引入了类似 ChatGPT 的功能后。微软现又宣布推出 DeepSpeed-Chat，一种用于 RLHF 训练的低成本开源解决方案，基于微软开源的深度学习优化库 DeepSpeed；声称即使是使用单个 GPU，任何人也都可以创建高质量的 ChatGPT 式模型。

该公司表示，尽管开源社区付出了巨大的努力，但目前仍缺乏一个支持端到端的基于人工反馈机制的强化学习（RLHF）的规模化系统，这使得训练强大的类ChatGPT 模型十分困难。ChatGPT 模型的训练是基于 InstructGPT 论文中的 RLHF 方式，与常见的大语言模型的预训练和微调截然不同，使得现有深度学习系统在训练类 ChatGPT 模型时存在种种局限。因此，为了让 ChatGPT 类型的模型更容易被普通数据科学家和研究者使用，并使 RLHF 训练真正普及到 AI 社区，他们发布了 DeepSpeed-Chat。

DeepSpeed-Chat 具有以下三大核心功能：

• 简化 ChatGPT 类型模型的训练和强化推理体验：只需一个脚本即可实现多个训练步骤，包括使用 Huggingface 预训练的模型、使用 DeepSpeed-RLHF 系统运行 InstructGPT 训练的所有三个步骤、甚至生成你自己的类ChatGPT模型。此外，还提供了一个易于使用的推理 API，用于用户在模型训练后测试对话式交互。
• DeepSpeed-RLHF 模块：DeepSpeed-RLHF 复刻了 InstructGPT 论文中的训练模式，并确保包括 a) 监督微调（SFT），b) 奖励模型微调和 c) 基于人类反馈的强化学习（RLHF）在内的三个步骤与其一一对应。此外，还提供了数据抽象和混合功能，以支持用户使用多个不同来源的数据源进行训练。
• DeepSpeed-RLHF 系统：其将 DeepSpeed 的训练（training engine）和推理能力（inference engine) 整合到一个统一的混合引擎（DeepSpeed Hybrid Engine or DeepSpeed-HE）中用于 RLHF 训练。DeepSpeed-HE 能够在 RLHF 中无缝地在推理和训练模式之间切换，使其能够利用来自 DeepSpeed-Inference 的各种优化，如张量并行计算和高性能 CUDA 算子进行语言生成，同时对训练部分还能从 ZeRO- 和 LoRA-based 内存优化策略中受益。DeepSpeed-HE 还能够自动在 RLHF 的不同阶段进行智能的内存管理和数据缓存。

文档内容指出，DeepSpeed Chat 与其他先进方案相比的优势在于：效率和经济性方面比现有系统快 15 倍以上，在 Azure 云上只需 9 小时即可训练一个OPT-13B模型，只需 18 小时既可训练 OPT-30B 模型，分别花费不到 300 美元和 600 美元。

在速度和可扩展性方面，即使是 13B 的模型也可以在 1.25 小时内训练，庞大的 175B 模型可以在不到一天的时间内使用 64 个 GPU 集群进行训练。在 RLHF 的可访问性和普及化方面，则可以在单个 GPU 上训练超过 130 亿参数的模型。此外还支持在相同的硬件上分别运行 6.5B 和 50B 的模型，实现高达 7.5 倍的提升。

尽管近期关于对 ChatGPT 类大语言模型发展的反对和担忧之声不断，但微软似乎仍在全力推进其 AI 开发。对于微软的此次发布，前 Meta AI 专家 Elvis 也激动地表示，DeepSpeed Chat 提供了 Alpaca 和 Vicuna 等所缺少的、一个端到端的 RLHF 管道来训练类似 ChatGPT 的模型，解决的是成本和效率方面的挑战。这是“微软令人印象深刻的开源努力……是一件大事”。

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