在当今的人工智能领域，训练模型不仅仅是设计更好的架构，还需要高管理数据。现代 AI 模型需要大量数据，并且这些数据必须快速送达 GPU 和其他加速器。
然而，传统的数据加载系统常常无法满足这一需求，导致 GPU 闲置、训练时间延长以及成本增加。尤其是在需要扩展或处理多种数据类型时，这个问题显得尤突出。
为了解决这些问题，Meta AI 开发了 SPDL（可扩展且高效的数据加载），这是一个旨在改善 AI 训练数据传输的工具。SPDL 采用线程式加载，这一方法不同于传统的基于进程的方法，显著提高了数据传输速度。无论是从云端还是本地存系统提取数据，SPDL 都能无缝集成到训练工作流中。
SPDL 的设计充分考虑了可展性，能够在分布式系统上运行，因此无论是单个 GPU 训练还是大规模集群训练，SPDL 都能提供支持。它与 PyTorch 等广泛使用的 AI 框架兼容，降低了团队的使用门槛。同时，作为一个开源工具，任何人都可以利用或为其改进做出贡献。
SPDL 的核心创新在于其线程架构。通过使用线程而非进程，SPDL 避免了传统数据传输中常见的通信开销。它还采用了预取和缓存等智能技术，确保 GPU 始终能够获取到准备好的数据，从而减少空闲时间，提高系统的整体效率。
SPDL 带来的好处包括:
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更快的数据传输速度:能够快速将数据传送到 GPU，避免慢速带来的延误。
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更短的训练时间:让 GPU 保持忙碌，从而缩短整体训练周期。
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降低成本:通过提高效率，减少训练所需的计算成本。
Meta AI 已经进行了广泛的基准测试，结果表明，SPDL 相比传统的数据加载器，其数据吞吐量提升了3-5倍。这意味着对于大型 AI 模型，训练时间能够缩短多达30%。SPDL 特别适合高吞吐量数据流的处理，能够在实时处理或频繁模型更新的应用场景中表现出色。目前，Meta 已在其现实实验室中应用 SPDL，涉及增强现实和虚拟现实等项目。
随着 AI 系统需求的不断增加，SPDL 这样的工具将对保持基础设施的高效运转至关重要。通过缓解数据瓶颈，SPDL 不仅提升了训练效率，还为新的研究可能性打开了大门。
详情:https://ai.meta.com/blog/spdl-faster-ai-model-training-with-thread-based-data-loading-reality-labs/
代码入口:https://github.com/facebookresearch/spdl
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