DeepSeek开源周第二日-DeepEP

DeepEP 是一个专为 混合专家模型（MoE） 和 专家并行（EP） 设计的通信库，旨在提供高效的 GPU 通信能力，支持高吞吐、低延迟的分布式计算，适用于训练和推理场景。

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核心功能

1. 高性能通信内核

   • 正常内核：支持 NVLink（GPU 间高速互联）和 RDMA（远程直接内存访问）混合转发，适用于训练和推理预填充阶段。
   • 低延迟内核：纯 RDMA 设计，专为推理解码阶段优化，减少通信延迟。
   • 低精度支持：包括 FP8 等低精度操作，节省显存并提升效率。

2. 性能表现

   • 正常内核：在 H800 GPU 测试中，单节点内（Intranode）通信带宽可达 ~150 GB/s，跨节点（Internode）带宽约 ~45 GB/s。
   • 低延迟内核：单次通信延迟最低 163 微秒，带宽稳定在 ~40 GB/s 以上，支持大规模并行（如 256 EP）。

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快速上手

• 系统要求

  • Hopper 架构 GPU（如 H800）、CUDA 12.3+、PyTorch 2.1+。
  • 依赖修改版 NVSHMEM（需按指南安装）。

• 安装与测试

  # 安装依赖并编译
  NVSHMEM_DIR=/path/to/nvshmem python setup.py install
  
  # 运行测试（需根据集群配置调整参数）
  python tests/test_intranode.py
  python tests/test_internode.py

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网络配置建议

• 流量隔离：使用 InfiniBand 的虚拟通道（VL）隔离不同任务（如正常内核、低延迟内核）。
• 自适应路由：低延迟内核支持该功能，可缓解网络拥堵，但可能增加延迟。
• 静态路由：轻负载环境下推荐，避免额外开销。

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使用示例

• 训练/预填充阶段

  # 初始化通信缓冲区
  buffer = get_buffer(group, hidden_bytes)
  
  # 数据分发（Dispatch）
  recv_x, recv_idx, recv_weights, ... = buffer.dispatch(x, topk_idx, ...)
  
  # 数据合并（Combine）
  combined_x, event = buffer.combine(x, handle, ...)

• 推理解码阶段

  # 低延迟模式初始化（需指定最大 token 数）
  buffer = get_buffer(group, max_tokens, hidden_size, num_experts)
  
  # 异步通信（支持 CUDA Graph）
  recv_states, expert_count, ... = buffer.low_latency_dispatch(...)

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注意事项

• 性能优化：使用未公开的 PTX 指令（如 .nc 修饰符）提升性能，需在 Hopper GPU 上测试。
• 许可证：核心代码为 MIT 协议，但部分依赖 NVSHMEM 的代码受其 SLA 约束。

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引用

若使用 DeepEP，可参考以下引用格式：

@misc{deepep2025,
  title={DeepEP: 高效的专家并行通信库},
  author={DeepSeek 团队},
  year={2025},
  howpublished={\url{https://github.com/deepseek-ai/DeepEP}}
}

总结：DeepEP 专注于优化 MoE 模型的分布式通信，通过灵活的配置和高效内核，显著提升训练和推理效率，适合大规模 AI 模型部署。