news 2026/5/11 0:16:52

昇腾平台多模态大模型微调实战之旅

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张小明

前端开发工程师

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昇腾平台多模态大模型微调实战之旅
多模态大模型正在改变AI应用的边界,当文本遇上图像、视频遇上语音,模型需要具备跨模态理解能力。

最近我在昇平台上完成了一次多模态模型微调实践将Qwen2.5-VL模型在自定义数据集上进行了微调。

这个过程让我深刻体会到多模态微调不仅仅是"加载模型-喂数据-等结果"那么简单背后涉及环境配置、权重转换、数据处理等诸多细节。

今天就把这段实战经历分享出来希望能帮助想要入门多模态微调的朋友少踩些坑。

1为什么选择MindSpeed MM套件

在开始动手之前我其实对比过几个多模态训练框架。

最终选择MindSpeed MM主要看中三点第一是它对昇腾硬件做了深度优化训练性能确实比通用框架快不少第二是预置了30+主流多模态模型Qwen2.5-VL、InternVL这些热门模型都开箱即用第三是文档相对完善遇到问题能找到解决思路。

MindSpeed MM套件的架构设计挺清晰底层是CANN和PyTorch适配层中间是MindSpeed Core加速库(提供并行、内存、通信优化)上层分为LLM、MM、RL三个套件。

多模态套件覆盖了视图生成(像OpenSora、HunyuanVideo)、视图理解(像Qwen2-VL、InternVL)和全模态模型(像Qwen2.5-Omni)。

不同版本的MindSpeed MM对应的PyTorch、torch_npu、CANN版本是严格绑定的。

我一开始图省事直接装了最新版torch结果跑起来各种报错后来严格按配套表安装才解决。版本不匹配真的是大坑!

2环境搭建细节决定成败

环境准备这一步看似简单实际上藏着不少坑。我的服务器是Atlas 800T A2系统是ARM架构的Linux。

整个环境搭建分四步走。

  1. 驱动和固件安装

要装NPU驱动和固件

这两个必须配套我下载的是Ascend HDK 25.2.0版本

# 安装驱动

bash Ascend-hdk-*-npu-driver_*.run --full --force

# 安装固件

bash Ascend-hdk-*-npu-firmware_*.run --full

安装过程中有个细节如果系统之前装过旧版驱动一定要先卸载干净再装新版否则可能出现驱动冲突。

我第一次就是因为没卸载彻底导致npu-smi命令识别不到卡。

  1. CANN安装的正确姿势

CANN(Compute Architecture for Neural Networks)是昇腾的异构计算架构。

安装顺序很重要先装toolkit再装kernels最后装nnal。

每装一个都要source环境变量

# 安装toolkit

bash Ascend-cann-toolkit_8.2.RC1_linux-aarch64.run --install

source /usr/local/Ascend/ascend-toolkit/set_env.sh

# 安装kernels

bash Ascend-cann-kernels-*_8.2.RC1_linux-aarch64.run --install

# 安装nnal(注意需要先source才能装)

bash Ascend-cann-nnal_8.2.RC1_linux-aarch64.run --install

source /usr/local/Ascend/nnal/atb/set_env.sh

这里有个教训第一次我装完toolkit没source环境变量就直接装nnal结果提示找不到依赖。后来才明白nnal的安装依赖toolkit的环境变量。

  1. Python环境和依赖库

1用conda创建了独立环境Python选3.10版本(官方推荐)

conda create -n mm_env python=3.10

conda activate mm_env

2安装torch和torch_npu。

这两个包要从昇腾官网下载对应ARM版本的whl文件不能直接pip install

pip install torch-2.7.1-cp310-cp310-manylinux_2_28_aarch64.whl

pip install torch_npu-2.7.1*-cp310-cp310-manylinux_2_28_aarch64.whl

3拉取代码仓并安装MindSpeed加速库

git clone https//gitee.com/ascend/MindSpeed.git

cd MindSpeed

git checkout 6d63944cb2470a0bebc38dfb65299b91329b8d92

pip install -r requirements.txt

pip install -e .

4还要编译安装apex库。这个库提供了混合精度训练等优化建议从源码编译而不是直接pip安装性能会更好。

整个环境安装下来大概需要1-2小时建议在tmux或screen里进行避免因为网络中断前功尽弃。

3权重转换不可忽视的一步

环境搞定后我从Hugging Face下载了Qwen2.5-VL-7B-Instruct的预训练权重。但这个权重不能直接用于MindSpeed MM训练需要先转换格式。

为什么要转换因为MindSpeed MM修改了部分网络结构的命名并且支持Pipeline Parallel(流水线并行)需要把权重切分到不同卡上。

转换命令如下

mm-convert Qwen2_5_VLConverter hf_to_mm \ --cfg.mm_dir "ckpt/mm_path/Qwen2.5-VL-7B-Instruct" \ --cfg.hf_config.hf_dir "ckpt/hf_path/Qwen2.5-VL-7B-Instruct" \ --cfg.parallel_config.llm_pp_layers [[12,16]] \ --cfg.parallel_config.vit_pp_layers [[32,0]] \ --cfg.parallel_config.tp_size 1

这里几个参数的含义

- mm_dir转换后的保存路径

- hf_dir原始Hugging Face权重路径

- llm_pp_layers语言模型在每张卡上的层数分配

- vit_pp_layers视觉编码器在每张卡上的层数分配

- tp_sizeTensor Parallel的并行度

我一开始把llm_pp_layers配置成[[28]](所有层放一张卡)结果训练时显存直接爆了后来改成[[1216]](分两张卡)问题才解决。

这说明合理的并行配置对显存管理至关重要。

4数据处理格式转换的艺术

多模态模型的数据处理比纯文本模型复杂因为要同时处理图像和文本。我使用的是COCO2017数据集+LLaVA-Instruct-150K描述文件。

数据准备分三步

1. 下载COCO2017图像数据集解压到./data/COCO2017

2. 下载LLaVA-Instruct-150K的json描述文件到./data/

3. 运行数据转换脚本python examples/qwen2vl/llava_instruct_2_mllm_demo_format.py

转换脚本会把原始json转成MindSpeed MM要求的格式。

转换后的数据长这样

{ "conversations": [ {"from": "human", "value": "<image>\nWhat is in this image?"}, {"from": "gpt", "value": "A cat sitting on a couch."} ], "image": "COCO_train2017_000000001234.jpg" } 修改data.json配置文件,指定数据集路径: { "dataset_param": { "preprocess_parameters": { "model_name_or_path": "./ckpt/hf_path/Qwen2.5-VL-7B-Instruct" }, "basic_parameters": { "dataset_dir": "./data", "dataset": "./data/mllm_format_llava_instruct_data.json", "cache_dir": "./data/cache_dir" } } }

有个小技巧如果只是想快速验证流程可以在data.json里设置max_samples参数比如只读100条数据这样调试时能快速迭代等确认没问题再放开限制。

5开始微调参数配置与启动

微调脚本finetune_qwen2_5_vl_7b.sh里有几个关键配置

# 权重加载和保存路径 LOAD_PATH="ckpt/mm_path/Qwen2.5-VL-7B-Instruct" SAVE_PATH="save_dir" # 训练参数 GPT_ARGS=" --no-load-optim \ --no-load-rng \ --no-save-optim \ --no-save-rng \ " # 日志和保存间隔 OUTPUT_ARGS=" --log-interval 1 \ --save-interval 5000 \ --log-tps \

这里no-load-optim和no-save-optim表示不加载/保存优化器状态可以节省时间和磁盘空间但如果要断点续训就需要把这些参数去掉。

save-interval 5000表示每5000步保存一次权重。我一开始设置成500结果发现因为分布式优化器的权重文件特别大(几十GB)频繁保存严重拖慢训练速度后来改成5000才合理。

单机8卡启动命令

export NPUS_PER_NODE=8 export NNODES=1 bash examples/qwen2.5vl/finetune_qwen2_5_vl_7b.sh

启动后会看到类似这样的日志

iteration 100/10000 | consumed samples800 | elapsed time per iteration (ms)1250.5 | learning rate1.000E-05 | global batch size8 | loss2.345 | grad norm1.234

从日志可以看到当前迭代步数、loss、学习率等信息我观察到前几百步loss下降很快之后趋于平缓这是正常现象。

第一次训练建议先跑几百步观察loss是否正常下降、显存是否溢出、日志是否有异常。确认没问题后再跑完整流程避免浪费时间。

6视觉编码器重计算性能与显存的权衡

默认配置下Qwen2.5-VL会冻结视觉编码器(ViT)只训练语言模型部分但如果想微调ViT显存可能不够。这时可以启用重计算(Recomputation)来降低显存占用。

重计算的原理是前向传播时不保存中间激活值反向传播时重新计算。

这样用时间换空间显存占用降低但训练速度会变慢。

在model.json里配置重计算有两种模式

1Full模式(重计算所有组件)

{ "vision_encoder": { "recompute_granularity": "full", "recompute_method": "uniform", "recompute_num_layers": 16 } } (2)Selective模式(只重计算attention): { "vision_encoder": { "recompute_granularity": "selective" } }

我的实测结果full模式能节省约30%显存但训练速度降低约15%selective模式节省约15%显存速度降低约5%。具体选哪种要根据显存和时间预算来权衡。

7推理验证检验微调效果

训练完成后用推理脚本来验证效果

bash examples/qwen2.5vl/inference_qwen2_5_vl_7b.sh

推理配置文件inference_qwen2_5_vl_7b.json里要指定

- tokenizer路径(原始Hugging Face权重路径)

- 模型权重路径(转换后的权重路径)

我用训练后的模型测试了几张COCO图片发现描述质量确实比原始模型好特别是对细节的描述更准确这说明微调生效了。

多模态大模型微调确实比纯文本模型复杂但掌握这套流程后换其他模型(比如InternVL、CogVideoX)也是类似的。

昇腾平台的MindSpeed MM套件把很多底层优化封装好了只需要关注数据和业务逻辑开发效率还是挺高的

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