PyTorch - GPU入门教程1

1. 安装GPU版本的PyTorch

登录PyTorch官网https://pytorch.org/,下载对应CUDA版本的PyTorch【不能直接pip install,否则安装上的是CPU版本的】
PyTorch - GPU入门教程1_第1张图片

2. 查看GPU信息

(1)重要信息

!nvidia-smi

我的GPU版本很垃圾,本blog仅为阐述使用方法
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(2)详细信息

!nvidia-smi -i 0 -q
==============NVSMI LOG==============

Timestamp                                 : Sun Jul 30 19:59:38 2023
Driver Version                            : 527.37
CUDA Version                              : 12.0

Attached GPUs                             : 1
GPU 00000000:01:00.0
    Product Name                          : NVIDIA GeForce GTX 1650
    Product Brand                         : GeForce
    Product Architecture                  : Turing
    Display Mode                          : Disabled
    Display Active                        : Disabled
    Persistence Mode                      : N/A
    MIG Mode
        Current                           : N/A
        Pending                           : N/A
    Accounting Mode                       : Disabled
    Accounting Mode Buffer Size           : 4000
    Driver Model
        Current                           : WDDM
        Pending                           : WDDM
    Serial Number                         : N/A
    GPU UUID                              : GPU-fc8d7cba-de6b-c3b4-f29a-1554c1aa0ba0
    Minor Number                          : N/A
    VBIOS Version                         : 90.17.46.00.ab
    MultiGPU Board                        : No
    Board ID                              : 0x100
    Board Part Number                     : N/A
    GPU Part Number                       : 1F99-753-A1
    Module ID                             : 1
    Inforom Version
        Image Version                     : G001.0000.02.04
        OEM Object                        : 1.1
        ECC Object                        : N/A
        Power Management Object           : N/A
    GPU Operation Mode
        Current                           : N/A
        Pending                           : N/A
    GSP Firmware Version                  : N/A
    GPU Virtualization Mode
        Virtualization Mode               : None
        Host VGPU Mode                    : N/A
    IBMNPU
        Relaxed Ordering Mode             : N/A
    PCI
        Bus                               : 0x01
        Device                            : 0x00
        Domain                            : 0x0000
        Device Id                         : 0x1F9910DE
        Bus Id                            : 00000000:01:00.0
        Sub System Id                     : 0x09EF1028
        GPU Link Info
            PCIe Generation
                Max                       : 3
                Current                   : 3
                Device Current            : 3
                Device Max                : 3
                Host Max                  : 3
            Link Width
                Max                       : 16x
                Current                   : 8x
        Bridge Chip
            Type                          : N/A
            Firmware                      : N/A
        Replays Since Reset               : 0
        Replay Number Rollovers           : 0
        Tx Throughput                     : 0 KB/s
        Rx Throughput                     : 0 KB/s
        Atomic Caps Inbound               : N/A
        Atomic Caps Outbound              : N/A
    Fan Speed                             : N/A
    Performance State                     : P8
    Clocks Throttle Reasons
        Idle                              : Active
        Applications Clocks Setting       : Not Active
        SW Power Cap                      : Not Active
        HW Slowdown                       : Not Active
            HW Thermal Slowdown           : Not Active
            HW Power Brake Slowdown       : Not Active
        Sync Boost                        : Not Active
        SW Thermal Slowdown               : Not Active
        Display Clock Setting             : Not Active
    FB Memory Usage
        Total                             : 4096 MiB
        Reserved                          : 146 MiB
        Used                              : 710 MiB
        Free                              : 3239 MiB
    BAR1 Memory Usage
        Total                             : 256 MiB
        Used                              : 2 MiB
        Free                              : 254 MiB
    Compute Mode                          : Default
    Utilization
        Gpu                               : 0 %
        Memory                            : 0 %
        Encoder                           : 0 %
        Decoder                           : 0 %
    Encoder Stats
        Active Sessions                   : 0
        Average FPS                       : 0
        Average Latency                   : 0
    FBC Stats
        Active Sessions                   : 0
        Average FPS                       : 0
        Average Latency                   : 0
    Ecc Mode
        Current                           : N/A
        Pending                           : N/A
    ECC Errors
        Volatile
            SRAM Correctable              : N/A
            SRAM Uncorrectable            : N/A
            DRAM Correctable              : N/A
            DRAM Uncorrectable            : N/A
        Aggregate
            SRAM Correctable              : N/A
            SRAM Uncorrectable            : N/A
            DRAM Correctable              : N/A
            DRAM Uncorrectable            : N/A
    Retired Pages
        Single Bit ECC                    : N/A
        Double Bit ECC                    : N/A
        Pending Page Blacklist            : N/A
    Remapped Rows                         : N/A
    Temperature
        GPU Current Temp                  : 56 C
        GPU Shutdown Temp                 : 99 C
        GPU Slowdown Temp                 : 94 C
        GPU Max Operating Temp            : 75 C
        GPU Target Temperature            : N/A
        Memory Current Temp               : N/A
        Memory Max Operating Temp         : N/A
    Power Readings
        Power Management                  : N/A
        Power Draw                        : 3.65 W
        Power Limit                       : N/A
        Default Power Limit               : N/A
        Enforced Power Limit              : N/A
        Min Power Limit                   : N/A
        Max Power Limit                   : N/A
    Clocks
        Graphics                          : 300 MHz
        SM                                : 300 MHz
        Memory                            : 405 MHz
        Video                             : 540 MHz
    Applications Clocks
        Graphics                          : N/A
        Memory                            : N/A
    Default Applications Clocks
        Graphics                          : N/A
        Memory                            : N/A
    Deferred Clocks
        Memory                            : N/A
    Max Clocks
        Graphics                          : 1785 MHz
        SM                                : 1785 MHz
        Memory                            : 6001 MHz
        Video                             : 1650 MHz
    Max Customer Boost Clocks
        Graphics                          : 1785 MHz
    Clock Policy
        Auto Boost                        : N/A
        Auto Boost Default                : N/A
    Voltage
        Graphics                          : N/A
    Fabric
        State                             : N/A
        Status                            : N/A
    Processes
        GPU instance ID                   : N/A
        Compute instance ID               : N/A
        Process ID                        : 8260
            Type                          : C
            Name                          : D:\PYTHON\Anaconda\envs\basic_torch\python.exe
            Used GPU Memory               : Not available in WDDM driver model
        GPU instance ID                   : N/A
        Compute instance ID               : N/A
        Process ID                        : 14084
            Type                          : C+G
            Name                          : 
            Used GPU Memory               : Not available in WDDM driver model

3. 查看可用GPU数量

torch.cuda.device_count()

在这里插入图片描述

4. 这两个函数允许我们在请求的GPU不存在的情况下运行代码

def try_gpu(i=0):  
    """如果存在,则返回gpu(i),否则返回cpu()。"""
    if torch.cuda.device_count() >= i + 1:
        return torch.device(f'cuda:{i}')
    return torch.device('cpu')

def try_all_gpus():  
    """返回所有可用的GPU,如果没有GPU,则返回[cpu(),]。"""
    devices = [
        torch.device(f'cuda:{i}') for i in range(torch.cuda.device_count())]
    return devices if devices else [torch.device('cpu')]

try_gpu(), try_gpu(10), try_all_gpus()

在这里插入图片描述

5. 在GPU上定义tensor

PyTorch - GPU入门教程1_第3张图片

6. 在GPU上定义网络

PyTorch - GPU入门教程1_第4张图片

7. 再次查看GPU信息

!nvidia-smi

PyTorch - GPU入门教程1_第5张图片

如果发现仅仅定义了几个很小的tensor,GPU显存就占用了好几百兆,这是正常现象,GPU初始化需要占用的显存,根据测试,不同GPU初始化需要的显存大小不同,1060 Ti需要583M左右,而服务器上的V100需要1449M左右,这部分无法优化。初始化显存的意思是,即使只是执行a = torch.randn((1, 1)).to(‘cuda’)命令,显存的占用可能达到几百M,这其中只有极少是张量a占用的,绝大部分都是GPU初始化的占用。不必担心~

为了验证上面的说法,可以定义XX = torch.ones(2000, 3000, device=try_gpu()) ,然后发现,显存占用从710M增加到734M,600W数据量大小的tensor只占用了很少的显存。

8. 重启显存归0(CPU运行内存和GPU显存本质都是RAM,断电即无)

!nvidia-smi

PyTorch - GPU入门教程1_第6张图片

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