Windows環(huán)境下老顯卡跑PyTorch GPU版本方示例分析，相信很多沒有經(jīng)驗(yàn)的人對(duì)此束手無(wú)策，為此本文總結(jié)了問題出現(xiàn)的原因和解決方法，通過這篇文章希望你能解決這個(gè)問題。

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Windows環(huán)境下老顯卡跑PyTorch GPU版本

從pytorch 1.3開始 不再支持GPU的算力在3.5及其以下的顯卡。這時(shí)，你只能安裝1.2版本的官方Pytorch。如果夠用就安裝它吧，省心省力。但是如果你要用其它包需要更高版本的torch支持，比如：torch geometric需要至少1.4版本。你只能使用官方的CPU版本，因?yàn)楣俜降陌姹静辉僦苯又С諫PU算力3.5以下版本，簡(jiǎn)化版本的分發(fā)（Torch已經(jīng)很大了）。到了Torch 1.7時(shí)，GPU算力至少要達(dá)到5.2。  這時(shí)，我們需要在Windows上重新編譯Pytorch 源碼，得到適合自己顯卡的Torch。在編譯時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)把GPU算力下限設(shè)為當(dāng)前機(jī)器顯卡的算力，比如GT 730M 1G 顯卡算力為3.5。

下面以Torch 1.7為例來說明整個(gè)操作過程。

1. 編譯工具和第三方庫(kù)

1.1 Visual studio 2019

原帖子上說最新的VS 2019有點(diǎn)問題，我并沒有去證實(shí)。但是個(gè)人認(rèn)為，原理上應(yīng)該不會(huì)這樣的，或者說不是關(guān)鍵問題。但是我還是按帖子上的說法，安裝了16.6.5版本Professional版本。

https://docs.microsoft.com/en-us/visualstudio/releases/2019/history 里面的16.6.5版本。

只需要安裝 C++桌面開發(fā)即可。

1.2 Cuda toolkit

去Nvidia官網(wǎng)下 https://developer.nvidia.com/cuda-toolkit

下載的版本選擇cuda 10.1，cuda_10.1.105_418.96_win10.exe

需要安裝NVCC，與Visual Studio相關(guān)的插件部分。

1.3 cudnn

這個(gè)的安裝可以參考windows_cudnn_install. ( https://github.com/pytorch/pytorch/blob/master/.circleci/scripts/windows_cudnn_install.sh)

可以看到對(duì)應(yīng)cuda10.1為v7.6.4.38，即cudnn-10.1-windows10-x64-v7.6.4.38.zip（不斷地更新中）

https://developer.nvidia.com/compute/machine-learning/cudnn/secure/7.6.4.38/Production/10.1_20190923/cudnn-10.1-windows10-x64-v7.6.4.38.zip

將文件解壓出來后，移動(dòng)到Cuda toolkit安裝路徑中。（只是為了簡(jiǎn)化配置過程中的目錄的設(shè)定）

1.4 mkl

這個(gè)的安裝可以參考install_mkl

https://github.com/pytorch/pytorch/blob/master/.jenkins/pytorch/win-test-helpers/installation-helpers/install_mkl.bat

根據(jù)目前的官方文檔下載：

https://s3.amazonaws.com/ossci-windows/mkl_2020.0.166.7z

1.5 magma

參考install_magma

https://github.com/pytorch/pytorch/blob/master/.jenkins/pytorch/win-test-helpers/installation-helpers/install_magma.bat

需要注意的是，要注意區(qū)別release和debug版本，如果你想下載cuda110的release版本，就xxx_cuda110_release,否則就是xxx_cuda110_debug。編譯的時(shí)候release就用release版本，debug就用debug版本

根據(jù)目前的官方文檔下載：

https://s3.amazonaws.com/ossci-windows/magma_2.5.4_cuda101_release.7z

1.6 sccache

參考install_sccache

https://github.com/pytorch/pytorch/blob/master/.jenkins/pytorch/win-test-helpers/installation-helpers/install_sccache.bat

根據(jù)官方文檔下載：

https://s3.amazonaws.com/ossci-windows/sccache.exe

https://s3.amazonaws.com/ossci-windows/sccache-cl.exe

1.7 ninja

下載：ninja-win.zip

https://github.com/ninja-build/ninja/releases

mkl, magma, sccache 和ninja下載解壓后最好放在同一個(gè)目錄下。

Nvcc和randomtemp.exe先不管它們，后面再說。

1.8 安裝Ananconda 或者 miniconda

Torch官方文檔推薦使用conda環(huán)境。這里我還是使用pip。實(shí)踐證明沒有問題。

1.9 安裝python 包

Pip install numpy ninja pyyaml mkl mkl-include setuptools cmake cffi typing_extensions future six requests dataclasses

2. 設(shè)置環(huán)境變量

生成一個(gè)批處理文件進(jìn)行環(huán)境變量的設(shè)置。

set -x

set BUILD_TYPE=release
set USE_CUDA=1
set DEBUG=
rem set DEBUG=1 for debug version

set USE_DISTRIBUTED=0
set CMAKE_VERBOSE_MAKEFILE=1

set TMP_DIR_WIN=D:\pytorch\needed\
set CMAKE_INCLUDE_PATH=%TMP_DIR_WIN%\mkl\include
set LIB=%TMP_DIR_WIN%\mkl\lib;%LIB
set MAGMA_HOME=%TMP_DIR_WIN%\magma

rem version transformer, for example 10.1 to 10_1.
set CUDA_SUFFIX=cuda10_1
set CUDA_PATH_V%VERSION_SUFFIX%=%CUDA_PATH%

set CUDA_PATH=C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v10.1
set CUDNN_LIB_DIR=C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v10.1\lib\x64
set CUDA_TOOLKIT_ROOT_DIR=C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v10.1
set CUDNN_ROOT_DIR=C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v10.1
set NVTOOLSEXT_PATH=C:\Program Files\NVIDIA Corporation\NvToolsExt
set CUDNN_INCLUDE_DIR=C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v10.1\include
set NUMBAPRO_CUDALIB=%CUDA_PATH%\bin
set NUMBAPRO_LIBDEVICE=%CUDA_PATH%\nvvm\libdevice
set NUMBAPRO_NVVM=%CUDA_PATH%\nvvm\bin\nvvm64_33_0.dll

set PATH=%CUDA_PATH%\bin;%CUDA_PATH%\libnvvp;%PATH%

set DISTUTILS_USE_SDK=1

set TORCH_CUDA_ARCH_LIST=3.5
set TORCH_NVCC_FLAGS=-Xfatbin -compress-all

set PATH=%TMP_DIR_WIN%\bin;%PATH%
set SCCACHE_IDLE_TIMEOUT=0
sccache --stop-server
sccache --start-server
sccache --zero-stats
set CC=sccache-cl
set CXX=sccache-cl

set CMAKE_GENERATOR=Ninja
if "%USE_CUDA%"=="1" (
  copy %TMP_DIR_WIN%\bin\sccache.exe %TMP_DIR_WIN%\bin\nvcc.exe

  :: randomtemp is used to resolve the intermittent build error related to CUDA.
  :: code: https://github.com/peterjc123/randomtemp
  :: issue: https://github.com/pytorch/pytorch/issues/25393
  ::
  :: Previously, CMake uses CUDA_NVCC_EXECUTABLE for finding nvcc and then
  :: the calls are redirected to sccache. sccache looks for the actual nvcc
  :: in PATH, and then pass the arguments to it.
  :: Currently, randomtemp is placed before sccache (%TMP_DIR_WIN%\bin\nvcc)
  :: so we are actually pretending sccache instead of nvcc itself.
  :: curl -kL https://github.com/peterjc123/randomtemp/releases/download/v0.3/randomtemp.exe --output %TMP_DIR_WIN%\bin\randomtemp.exe
  set RANDOMTEMP_EXECUTABLE=%TMP_DIR_WIN%\bin\nvcc.exe
  set CUDA_NVCC_EXECUTABLE=%TMP_DIR_WIN%\bin\randomtemp.exe
  set RANDOMTEMP_BASEDIR=%TMP_DIR_WIN%\bin
)
set CMAKE_GENERATOR_TOOLSET_VERSION=14.26
set CMAKE_GENERATOR=Visual Studio 16 2019

"C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Professional\VC\Auxiliary\Build\vcvarsall.bat" x64 -vcvars_ver=14.26

注意幾點(diǎn)：

1）如果編譯的是Cuda10的話，原帖上說：“set TORCH_CUDA_ARCH_LIST=3.7+PTX;5.0;6.0;6.1;7.0;7.5;8.”TORCH_CUDA_ARCH_LIST要去掉 8.0。

我這里直接設(shè)定為3.5。這里設(shè)定的就是算力下限。

2）編譯debug/release版本是，下載對(duì)應(yīng)的Magma debug/release版本包

3） 如果只編譯CPU版本的話，設(shè)置USE_CUDA=0

4）這里將randomtemp.exe直接下載到本地。

5）腳本會(huì)自動(dòng)復(fù)制nvcc.exe到設(shè)定目錄。它是編譯gpu代碼的工具。

6）關(guān)閉了分布式訓(xùn)練的功能。set USE_DISTRIBUTED=0

3. 準(zhǔn)備Torch源碼

根據(jù)Torch官方文檔：

Get the PyTorch Source
git clone --recursive https://github.com/pytorch/pytorch
cd pytorch
# if you are updating an existing checkout
git submodule sync
git submodule update --init –recursive

這里—recursive是遞歸下載Torch依賴的第三方git庫(kù)。這里存在的問題是，在國(guó)內(nèi)連接github的速度并不穩(wěn)定，為了以免下載的源碼出問題，我選擇下載zip打包后的源碼。

注：直接在github上進(jìn)行下載是最方便的。 只是需要幾個(gè)小時(shí)的時(shí)間，下載的速度只有20~50k/s，下載整個(gè)項(xiàng)目需要數(shù)個(gè)小時(shí)時(shí)間。（項(xiàng)目有600M以上，我沒有堅(jiān)持下載完全。中途斷線了）

性子急的，才用下面的方法。快，但需要細(xì)心。

重要的地方是，這種打包下載是不能自動(dòng)下載Torch所依賴的第三方庫(kù)。只能自己手動(dòng)下載與Torch版本所對(duì)應(yīng)的第三方庫(kù)。（與當(dāng)前準(zhǔn)備編譯Torch版本所對(duì)應(yīng)的第三方庫(kù)，這很重要，淚！）

通過Tag標(biāo)簽，找到自己準(zhǔn)備編譯的1.7版本。

下載打包后的源碼。

https://github.com/pytorch/pytorch/archive/v1.7.0.zip

這個(gè)也可以到國(guó)內(nèi)的Gitee鏡像站下載。可以直接在國(guó)內(nèi)Gitee上使用指令git clone –recursive（我沒有實(shí)驗(yàn)過，但是原理上是可行的。但是下載第三方庫(kù)時(shí)，依然會(huì)訪問github上的庫(kù)）

https://gitee.com/mirrors/pytorch?_from=gitee_search

然后，進(jìn)入Torch 1.7.0 分支的third_party。下載它所依賴的第三方庫(kù)。

https://github.com/pytorch/pytorch/tree/v1.7.0/third_party

一共36個(gè)庫(kù)文件。我全部下載的打包zip源碼。

• 其中fbgemm庫(kù)是一個(gè)關(guān)鍵庫(kù)，它又依賴了三個(gè)其它的第三方庫(kù)。

請(qǐng)注意它們之間版本對(duì)應(yīng)關(guān)系（到github上看清楚上面的版本鏈接）。

對(duì)于Torch，F(xiàn)BGEMM不一定對(duì)應(yīng)是最新版本。不同版本函數(shù)接口不一樣，會(huì)導(dǎo)致編譯的失敗。

另外，ideep也依賴于自己的第三方庫(kù)mkl-dnn @ 5ef631a。這也是一個(gè)關(guān)鍵的庫(kù)。

最后，把全部源碼根據(jù)Git上的形式整合到一起。這時(shí)源碼全部準(zhǔn)備好了。

（注意：由于手動(dòng)整合源碼，主要問題是確保各個(gè)第三方庫(kù)版本與當(dāng)前的Torch版本是配合的。是配合的。是配合的。）如果直接在網(wǎng)上git下載源碼，就不會(huì)存在版本不對(duì)的問題，但是有可能下載不動(dòng)，或者殘缺的風(fēng)險(xiǎn)。

自己動(dòng)手，豐衣足食！

4. 開始編譯

請(qǐng)使用Powershell terminal, 而不要使用cmd。（在cmd中，中文的顯示有問題。萬(wàn)一編譯出錯(cuò)，你都不知道它在說什么）。也不需要管理員權(quán)限。給它也行。

進(jìn)入Powershell terminal，首先運(yùn)行前面生成批處理文件./set_env.bat，進(jìn)行環(huán)境變量的設(shè)置。

然后，編譯libtorch。

python tools\build_libtorch.py

我只進(jìn)行了庫(kù)文件的編譯。在i5-4200M的機(jī)器上，整個(gè)編譯過程近6個(gè)小時(shí)，生成12G左右的臨時(shí)文件和編譯文件。

（注意：不要嘗試在VS環(huán)境下直接cmake和編譯庫(kù)，因?yàn)楣俜侥_本還做了其它事情）

5. 移花接木

到官方網(wǎng)站下載 1.7 GPU cu101版本。

安裝后，用自己編譯生成的兩個(gè)庫(kù)文件，替換掉官方提供的。下面官方的cuda有600M。

自己生成的只有它的八分之一。當(dāng)然，也沒有了分布式訓(xùn)練功能，因?yàn)榍懊鏇]有選擇它。

再進(jìn)行一下測(cè)試。

看完上述內(nèi)容，你們掌握Windows環(huán)境下老顯卡跑PyTorch GPU版本方示例分析的方法了嗎？如果還想學(xué)到更多技能或想了解更多相關(guān)內(nèi)容，歡迎關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道，感謝各位的閱讀！

標(biāo)題名稱：Windows環(huán)境下老顯卡跑PyTorchGPU版本方示例分析
文章鏈接：http://www.chinadenli.net/article4/iigioe.html

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