동기화 배치 정규화와 샤딩된 상태
통계와 가중치를 일관되게 유지합니다
동기화 배치 정규화와 샤딩된 상태은(는) CoddyKit의 무료 Deep Learning Academy 강의입니다. 이것은 4개 중 3번째 강의입니다. 아래에서 전체 강의를 무료로 읽을 수 있으며, 내장 코드 에디터와 24/7 AI 튜터와 함께 브라우저에서 직접 실습할 수 있습니다. 이 강의는 Deep Learning Academy 학습 경로의 일부이며, 진행 상황이 웹과 CoddyKit 앱에 동기화됩니다. Deep Learning Academy 강의에는 총 4개의 강의가 포함되어 있습니다.
이 강의의 일부는 아직 번역되지 않았으며 영어로 표시됩니다.
The Small-Batch Problem
Batch norm computes stats from each GPU's local batch. Split across many GPUs, each per-device batch shrinks and those stats get noisy.
Enter SyncBatchNorm
SyncBatchNorm fixes this by computing mean and variance across all GPUs together, as if it saw the full global batch.
Convert in One Call
You do not rewrite layers by hand. One helper converts every BatchNorm in your model to its synced version.
import torch.nn as nn
model = nn.SyncBatchNorm.convert_sync_batchnorm(model)Convert Before Wrapping
Order matters: call the conversion before you wrap the model in DDP, so the synced layers are the ones DDP manages.
model = nn.SyncBatchNorm.convert_sync_batchnorm(model)
model = DDP(model, device_ids=[local_rank])It Costs Communication
Syncing stats means an extra all-reduce at every batch norm layer. Use it when small per-GPU batches hurt accuracy, not by default.
The Memory Wall
Plain DDP copies the full model, gradients, and optimizer state onto every GPU. For huge models that redundancy wastes memory fast.
Shard the State
Sharding splits those tensors across GPUs so each device stores only a slice. Together the GPUs still hold the whole model.
Meet FSDP
PyTorch's FullyShardedDataParallel shards parameters, gradients, and optimizer state. It lets you train models far larger than one GPU's memory.
from torch.distributed.fsdp import FullyShardedDataParallel as FSDP
model = FSDP(model)Gather Just in Time
FSDP gathers each layer's full weights only when it is needed for compute, then frees them again. That keeps peak memory low.
ZeRO Stages
Sharding comes in levels, called ZeRO stages: shard optimizer state, then gradients, then parameters. More sharding saves more memory.
Pick the Right Tool
If your model fits per GPU, plain DDP is simplest. When it does not, reach for FSDP to shard state and keep going.
Quick Check
Decide what each technique is really for.
Recap
You met two consistency tools: SyncBatchNorm keeps stats global across GPUs, and FSDP shards state so giant models fit. Use each only when you need it.
자주 묻는 질문
“동기화 배치 정규화와 샤딩된 상태” 강의는 무료인가요?
네 — “동기화 배치 정규화와 샤딩된 상태” 전체 내용을 이 웹사이트에서 무료로 읽을 수 있습니다. 인터랙티브하게 실습하려면(내장 코드 에디터와 24/7 AI 튜터), CoddyKit PRO로 업그레이드하면 Deep Learning Academy 강의 전체를 잠금 해제할 수 있습니다. Deep Learning Academy 강의에는 총 4개의 강의가 포함되어 있습니다.
“동기화 배치 정규화와 샤딩된 상태”에서 뭘 배우나요?
통계와 가중치를 일관되게 유지합니다 브라우저에서 직접 실행하는 실습 코드로 Deep Learning Academy을(를) 배우며, 24/7 AI 튜터가 강의를 진행하면서 질문에 답변해줍니다.
Deep Learning Academy을(를) 시작하는 데 경험이 필요한가요?
사전 경험은 필요하지 않습니다. CoddyKit의 Deep Learning Academy은(는) 초급자부터 고급 학습자까지를 위해 구성되어 있으므로, 여기서 시작하거나 처음부터 시작할 수 있으며 자신의 속도대로 진행할 수 있습니다. 이것은 4개 중 3번째 강의입니다.
“동기화 배치 정규화와 샤딩된 상태” 강의는 얼마나 걸리나요?
대부분의 CoddyKit 강의는 약 5~10분이 소요됩니다. 각 강의는 간결하고 인터랙티브하여 꾸준한 진행이 가능하며, 웹과 앱에서 중단한 부분부터 바로 시작할 수 있습니다.
이 Deep Learning Academy 강의에서 코드를 작성하고 실행할 수 있나요?
네. 모든 Deep Learning Academy 강의에는 내장 코드 에디터가 포함되어 있으므로, 브라우저에서 바로 실제 코드를 작성하고 실행한 후 즉시 AI 피드백을 받을 수 있습니다 — 로컬 설정이 필요 없습니다.
이 강의의 모든 강의
- 데이터 병렬화와 모델 병렬화
- DistributedDataParallel 기초
- 동기화 배치 정규화와 샤딩된 상태
- torchrun으로 작업 실행하기