内容发布更新时间 : 2024/5/7 20:01:19星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
关于TensorFlow在GPU中的使用规则
支持的设备
在一套标准系统中通常有多台计算设备。TensorFlow 支持 CPU 和 GPU 这两种设备。它们均用 strings 表示。 例如：
\：机器的 CPU
\：机器的 GPU（如果有一个） \：机器的第二个 GPU（以此类推）
如果 TensorFlow 指令中兼有 CPU 和 GPU 实现，当该指令分配到设备时，GPU 设备有优先权。例如，如果 matmul 同时存在 CPU 和 GPU 核函数，在同时有 cpu:0 和 gpu:0 设备的系统中，gpu:0 会被选来运行 matmul。 记录设备分配方式
要找出您的指令和张量被分配到哪个设备，请创建会话并将 log_device_placement 配置选项设为 True。
# Creates a graph.a = tf.constant([1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0], shape=[2, 3], name=a)b = tf.constant([1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0], shape=[3, 2], name=b)c = tf.matmul(a, b)# Creates a session
with
log_device_placement
set
to
True.sess
=
tf.Session(config=tf.ConfigProto(log_device_placement=True))# Runs the op.print(sess.run(c)) 您应该会看到以下输出内容：
Device mapping:/job:localhost/replica:0/task:0/device:GPU:0 -> device: 0, name: Tesla K40c, pci
busid:
0000:05:00.0b:
/job:localhost/replica:0/task:0/device:GPU:0a:
/job:localhost/replica:0/task:0/device:GPU:0MatMul:
/job:localhost/replica:0/task:0/device:GPU:0[[ 22. 28.] [ 49. 64.]] 手动分配设备
如果您希望特定指令在您选择的设备（而非系统自动为您选择的设备）上运行，您可以使用 with tf.device 创建设备上下文，这个上下文中的所有指令都将被分配在同一个设备上运行。
# Creates a graph.with tf.device(/cpu:0): a = tf.constant([1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0], shape=[2, 3], name=a) b = tf.constant([1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0], shape=[3, 2], name=b)c = tf.matmul(a, b)#
Creates
a
session
with
log_device_placement
set
to
True.sess
=
tf.Session(config=tf.ConfigProto(log_device_placement=True))# Runs the op.print(sess.run(c)) 您会看到现在 a 和 b 被分配到 cpu:0。由于未明确指定运行 MatMul 指令的设备，因此 TensorFlow 运行时将根据指令和可用设备（此示例中的 gpu:0）选择一个设备，并会根据要求自动复制设备间的张量。
Device mapping:/job:localhost/replica:0/task:0/device:GPU:0 -> device: 0, name: Tesla K40c, pci
busid:
0000:05:00.0b:
/job:localhost/replica:0/task:0/cpu:0a:
/job:localhost/replica:0/task:0/cpu:0MatMul:
/job:localhost/replica:0/task:0/device:GPU:0[[ 22. 28.] [ 49. 64.]] 允许增加 GPU 内存
默认情况下，TensorFlow 会映射进程可见的所有 GPU 的几乎所有 GPU 内存（取决于 CUDA_VISIBLE_DEVICES）。通过减少内存碎片，可以更有效地使用设备上相对宝贵的 GPU 内存资源。
在某些情况下，最理想的是进程只分配可用内存的一个子集，或者仅根据进程需要增加内存使用量。TensorFlow 在 Session 上提供两个 Config 选项来进行控制。
第一个是 allow_growth 选项，它试图根据运行时的需要来分配 GPU 内存：它刚开始分配很少的内存，随着 Session 开始运行并需要更多 GPU 内存，我们会扩展 TensorFlow 进程所需的 GPU 内存区域。请注意，我们不会释放内存，因为这可能导致出现更严重的内存碎片情况。要开启此选项，请通过以下方式在 ConfigProto 中设置选项： config
=
tf.ConfigProto()config.gpu_options.allow_growth
=
Truesession
=
tf.Session(config=config, ...)
如要真正限制 TensorFlow 进程可使用的 GPU 内存量，这非常实用。 在多 GPU 系统中使用单一 GPU
如果您的系统中有多个 GPU，则默认情况下将选择 ID 最小的 GPU。如果您希望在其他 GPU 上运行，则需要显式指定偏好设置：
# Creates a graph.with tf.device(/device:GPU:2): a = tf.constant([1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0], shape=[2, 3], name=a) b = tf.constant([1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0], shape=[3, 2], name=b) c = tf.matmul(a, b)# Creates a session with log_device_placement set to True.sess = tf.Session(config=tf.ConfigProto(log_device_placement=True))# Runs the op.print(sess.run(c)) 如果您指定的设备不存在，您会看到 InvalidArgumentError：
InvalidArgumentError: Invalid argument: Cannot assign a device to node b:Could not satisfy explicit device specification /device:GPU:2 [[Node: b = Const[dtype=DT_FLOAT, value=Tensor, _device=\
当指定设备不存在时，如果您希望 TensorFlow 自动选择现有的受支持设备来运行指令，则可以在创建会话时将配置选项中的 allow_soft_placement 设为 True。
# Creates a graph.with tf.device(/device:GPU:2): a = tf.constant([1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0], shape=[2, 3], name=a) b = tf.constant([1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0], shape=[3, 2], name=b) c = tf.matmul(a, b)# Creates a session with allow_soft_placement and log_device_placement set# to True.sess
=
tf.Session(config=tf.ConfigProto(
allow_soft_placement=True,
log_device_placement=True))# Runs the op.print(sess.run(c)) 使用多个 GPU
如果您想要在多个 GPU 上运行 TensorFlow，则可以采用多塔式方式构建模型，其中每个塔都会分配给不同 GPU。例如：
# Creates a graph.c = []for d in [/device:GPU:2, /device:GPU:3]: with tf.device(d): a = tf.constant([1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0], shape=[2, 3]) b = tf.constant([1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0], shape=[3, 2]) c.append(tf.matmul(a, b))with tf.device(/cpu:0): sum = tf.add_n(c)# Creates
a
session
with
log_device_placement
set
to
True.sess
= the
tf.Session(config=tf.ConfigProto(log_device_placement=True))# op.print(sess.run(sum)) 您会看到以下输出内容：
Device mapping:/job:localhost/replica:0/task:0/device:GPU:0 -> device: 0, name: Tesla K20m, pci busid: 0000:02:00.0/job:localhost/replica:0/task:0/device:GPU:1 -> device: 1, name: Tesla K20m, pci busid: 0000:03:00.0/job:localhost/replica:0/task:0/device:GPU:2 -> device: 2, name: Tesla K20m, pci busid: 0000:83:00.0/job:localhost/replica:0/task:0/device:GPU:3 -> device: 3, name:
Tesla
K20m,
pci
busid:
0000:84:00.0Const_3:
/job:localhost/replica:0/task:0/device:GPU:3Const_2:
Runs