NPU支持

我们在 ms-swift 上增加了对昇腾 NPU 的支持,用户可以在昇腾 NPU 上进行模型的微调和推理。

本文档介绍如何在昇腾 NPU 上完成环境准备、模型训练、保存合并、推理、部署和常见问题排查。

如果你是第一次在 NPU 上使用 ms-swift,推荐按以下顺序阅读:

  1. 先查看“支持范围速览”,确认模型、算法和后端是否已验证。

  2. 根据“选择你的使用路线”决定只装基础环境,还是额外安装 MindSpeed/Megatron-SWIFT。

  3. 根据自己的环境管理习惯选择“本地环境安装”或“镜像/容器环境安装”,然后执行“NPU 可用性检查”。

  4. 使用“快速跑通”完成一次 ModelScope 模型 LoRA 训练、合并、推理和部署。

  5. 需要更大规模训练时,再阅读 DDP、DeepSpeed 和 MindSpeed/Megatron-SWIFT 相关章节。

硬件配套和支持的操作系统

表 1 产品硬件支持列表

产品 是否支持
Ascend 950 系列产品
Atlas A3 训练系列产品
Atlas A3 推理系列产品 x
Atlas A2 训练系列产品
Atlas A2 推理系列产品 x
Atlas 200I/500 A2 推理产品 x
Atlas 推理系列产品 x
Atlas 训练系列产品 x

[!NOTE]

本节表格中“√”代表支持,“x”代表不支持。

支持范围速览

推荐基础环境版本:

software version
Python >= 3.10, < 3.12
CANN >= 8.5.1
torch >= 2.7.1
torch_npu >= 2.7.1.post4

基础环境准备请参照 Ascend PyTorch 安装文档。本文示例实验环境为 8 * 昇腾910B3 64G。 注:vllm ascend系列官方推荐版本配套已更新至 CANN9.0.0 torch 2.9.0 torch_npu 2.9.0 vllm-ascend 0.18.0(A3) 0.19.1(A5),详情请参阅 vLLM Ascend 安装文档

一级特性 特性 进展
训练范式 CPT 已支持
SFT 已支持
DPO 已支持
RM 已支持
分布式 DDP 已支持
FSDP 已支持
FSDP2 已支持
DeepSpeed 已支持
MindSpeed(Megatron) 已支持
低参微调 FULL 已支持
LoRA 已支持
QLoRA 暂不支持
RLHF GRPO 已支持
PPO 已支持
性能优化 FA 等融合算子 已支持
Liger-Kernel 暂不支持
部署 PT 已支持
vLLM 已支持
SGLang 暂不支持

已验证 SFT 组合

algorithm model families strategy hardware
SFT Qwen2.5-0.5B-Instruct FSDP1/FSDP2/deepspeed Atlas 900 A2 PODc
SFT Qwen2.5-1.5B-Instruct FSDP1/FSDP2/deepspeed Atlas 900 A2 PODc
SFT Qwen2.5-7B-Instruct FSDP1/FSDP2/deepspeed Atlas 900 A2 PODc
SFT Qwen2.5-VL-3B-Instruct FSDP1/FSDP2/deepspeed Atlas 900 A2 PODc
SFT Qwen2.5-VL-7B-Instruct FSDP1/FSDP2/deepspeed Atlas 900 A2 PODc
SFT Qwen2.5-Omni-3B FSDP1/FSDP2/deepspeed Atlas 900 A2 PODc
SFT Qwen3-8B FSDP1/FSDP2/deepspeed Atlas 900 A2 PODc
SFT Qwen3-30B-A3B FSDP1/FSDP2/deepspeed Atlas 900 A2 PODc
SFT Qwen3-32B FSDP1/FSDP2/deepspeed Atlas 900 A2 PODc
SFT Qwen3-VL-30B-A3B-Instruct FSDP1/FSDP2/deepspeed Atlas 900 A2 PODc
SFT Qwen3-Omni-30B-A3B-Instruct FSDP1/FSDP2/deepspeed/Megatron Atlas 900 A2 PODc/A3 SuperPoD
SFT InternVL3-8B FSDP1/FSDP2/deepspeed Atlas 900 A2 PODc
SFT Ovis2.5-2B FSDP1/FSDP2/deepspeed Atlas 900 A2 PODc
SFT Qwen3.5-27B FSDP1/FSDP2/deepspeed/Megatron Atlas 900 A2 PODc/A3 SuperPoD
SFT Qwen3.5-35B-A3B FSDP1/FSDP2/deepspeed/Megatron Atlas 900 A2 PODc/A3 SuperPoD

已验证 RL 组合

algorithm model families strategy rollout engine hardware
GRPO Qwen2.5-7B-Instruct deepspeed vllm-ascend Atlas 900 A2 PODc
GRPO Qwen3-8B deepspeed vllm-ascend Atlas 900 A2 PODc
DPO Qwen2.5-7B-Instruct deepspeed vllm-ascend Atlas 900 A2 PODc
DPO Qwen3-8B deepspeed vllm-ascend Atlas 900 A2 PODc
PPO Qwen2.5-7B-Instruct deepspeed vllm-ascend Atlas 900 A2 PODc
PPO Qwen3-8B deepspeed vllm-ascend Atlas 900 A2 PODc

暂不支持或未完全验证

item
Liger-kernel
量化/QLoRA相关
使用sglang作为推理引擎
使用megatron时开启ETP进行lora训练

PEFT Transformers 5 MoE fused expert LoRA 限制

在使用 Qwen3.5-MoE、Qwen3-Omni-MoE 等 Transformers 5 MoE 结构模型进行 LoRA 训练时,部分 expert 权重可能不是普通 nn.Linear 模块,而是 fused nn.Parameter。这类参数需要依赖 PEFT 的 target_parameters 路径注入 LoRA。

当前该路径在 lora_dropout、ZeRO-3/FSDP、多 adapter 等组合场景下仍未完全稳定。典型触发条件包括:

  • 使用 MoE 模型;

  • 使用 LoRA,并希望覆盖 fused expert 参数;

  • 模型配置或命令行 --model_type 触发 PEFT 的 Transformers 5 MoE target conversion 路径;

  • 使用默认 lora_dropout != 0,或使用 ZeRO-3/FSDP 等参数分片后端。

如果只是进行常规 Qwen3.5 GRPO/SFT LoRA 训练,建议避免额外指定 --model_type 去扩大触发范围;若模型配置本身已经触发该路径,则优先使用 full 参数训练或关闭对应 LoRA 组合。若确实需要训练 fused expert 参数,建议等待 PEFT 上游能力稳定,或在 lora_dropout=0 且目标模型、训练后端已单独验证的前提下使用。

选择你的使用路线

场景 推荐路线 是否需要 MindSpeed
只做普通 SFT/LoRA/推理 本地环境安装或镜像/容器环境安装 不需要
需要 Megatron-SWIFT 大模型训练 先装基础环境,再装 MindSpeed/Megatron/mcore-bridge 需要
需要 GRPO/PPO/DPO 等 RLHF 基础训练环境 + vLLM-Ascend rollout/deploy 通常不需要
只是验证 NPU 是否可用 跑 NPU 可用性检查脚本 不需要

环境准备

镜像/容器环境安装

官方 NPU 镜像已发布在 quay.io/ascend/ms-swift。推荐优先根据设备代际、Python、CANN 和系统版本选择匹配的镜像标签;如需锁定分支或定制依赖,再使用项目提供的 Dockerfile 自行构建。容器方式的优势是依赖版本更容易固化,也便于在多台昇腾机器之间复现实验环境。

下面以 A2、Python 3.11、CANN 9.0.0、Ubuntu 22.04 标签为例,实际使用时请以 Quay 标签页中适配当前机器和软件栈的最新标签为准:

docker pull quay.io/ascend/ms-swift:v4.3.0-A2-py311-CANN9.0.0-ubuntu22.04
export IMAGE_NAME=quay.io/ascend/ms-swift:v4.3.0-A2-py311-CANN9.0.0-ubuntu22.04
export WORKSPACE=/path/to/workspace

如果需要自行构建镜像,先 clone modelscope 仓库,然后使用仓库中的 Dockerfile.ascendbuild_image.py

git clone https://github.com/modelscope/modelscope.git
cd modelscope
DOCKER_REGISTRY=ms-swift python docker/build_image.py \
  --image_type ascend \
  --python_version 3.11.11 \
  --soc_version ascend910b1 \
  --arch arm

当前 build_image.py 生成的 Ascend 镜像名格式为 {DOCKER_REGISTRY}:{swift_branch}-{atlas_hardware}-{python_tag}-{arch}。以上命令以 ARM 架构的 Atlas 900 A2 PODc 为例,通常会生成 ms-swift:main-A2-py311-arm。如果使用自行构建的镜像,请按构建日志中的镜像名替换上面的 IMAGE_NAME

export IMAGE_NAME=ms-swift:main-A2-py311-arm

启动容器前建议先确认宿主机暴露的 NPU 设备:

ls /dev/davinci*

启动容器时需要把 NPU 设备、驱动、固件、npu-smi 和必要日志目录挂载进去。下面示例按常见 8 卡设备 davinci0davinci7 编写;部分机器会额外暴露到 davinci15,这时请按 ls /dev/davinci* 的结果把对应设备都加到 docker run 中:

docker run -it \
  --name swift-ascend \
  --network=host --ipc=host --shm-size=128g \
  --device=/dev/davinci0 --device=/dev/davinci1 \
  --device=/dev/davinci2 --device=/dev/davinci3 \
  --device=/dev/davinci4 --device=/dev/davinci5 \
  --device=/dev/davinci6 --device=/dev/davinci7 \
  --device=/dev/davinci_manager --device=/dev/devmm_svm --device=/dev/hisi_hdc \
  -v /usr/local/Ascend/driver:/usr/local/Ascend/driver:ro \
  -v /usr/local/Ascend/firmware:/usr/local/Ascend/firmware:ro \
  -v /usr/local/sbin/npu-smi:/usr/local/sbin/npu-smi:ro \
  -v /etc/ascend_install.info:/etc/ascend_install.info:ro \
  -v /var/log/npu:/var/log/npu \
  -v ${WORKSPACE}:/workspace \
  ${IMAGE_NAME} \
  /bin/bash

进入容器后,建议先执行 source /usr/local/Ascend/ascend-toolkit/set_env.sh,再运行后文的 NPU 可用性检查脚本,确认容器内可以正确访问昇腾设备。如果容器内无法识别 NPU,请优先检查 /dev/davinci*/dev/davinci_manager、驱动目录和 npu-smi 是否正确挂载。

本地环境安装

# 创建新的 conda 虚拟环境(可选)
conda create -n swift-npu python=3.11 -y
conda activate swift-npu

# 注意进行后续操作前要先 source 激活 CANN 环境
source /usr/local/Ascend/ascend-toolkit/set_env.sh

# 设置 pip 全局镜像(可选,加速下载)
pip config set global.index-url https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
pip install ms-swift -U

# 使用源码安装
git clone https://github.com/modelscope/ms-swift.git
cd ms-swift
pip install -e .

# 安装 torch_npu
pip install torch_npu==2.9.0 decorator
# 如果你想要使用 deepspeed(控制显存占用,训练速度会有一定下降)
pip install deepspeed

# 如果需要使用 evaluation 功能,请安装以下包
pip install evalscope[opencompass]

# 如果需要使用 vllm-ascend 进行推理,请安装以下包(更多版本请参考 [vLLM-Ascend 官网](https://docs.vllm.ai/projects/ascend/en/latest/installation.html))
pip install vllm==0.18.0
pip install vllm-ascend==0.18.0

NPU 可用性检查

测试环境是否安装正确,NPU能否被正常加载:

from transformers.utils import is_torch_npu_available
import torch

print(is_torch_npu_available())  # True
print(torch.npu.device_count())  # 8
print(torch.randn(10, device='npu:0'))

MindSpeed/Megatron-SWIFT 可选安装

如果需要使用 MindSpeed(Megatron-LM),请按照下面引导安装必要依赖。

# 1. 获取并切换 Megatron-LM 至 v0.16.0 版本
git clone https://github.com/NVIDIA/Megatron-LM.git
cd Megatron-LM
git checkout core_v0.16.0
cd ..

# 2. 获取并安装 MindSpeed
git clone https://gitcode.com/Ascend/MindSpeed.git
cd MindSpeed
git checkout core_r0.16.0
pip install -e .
cd ..

# 3. 获取并安装 mcore-bridge
git clone https://github.com/modelscope/mcore-bridge.git
cd mcore-bridge
pip install -e .
cd ..

# 4. 获取并安装 triton-ascend
pip install triton-ascend==3.2.1 --extra-index-url=https://triton-ascend.osinfra.cn/pypi/simple

# 5. 设置环境变量
export PYTHONPATH=$PYTHONPATH:<your_local_megatron_lm_path>
export MEGATRON_LM_PATH=<your_local_megatron_lm_path>

# 6. 如需回退到 transformers 的 GatedDeltaNet 实现,可关闭 Megatron GDN
export USE_MCORE_GDN=0

执行如下命令验证 MindSpeed(Megatron-LM) 是否配置成功:

python -c "import mindspeed.megatron_adaptor; from swift.megatron.init import init_megatron_env; init_megatron_env(); print('✓ NPU环境下的Megatron-SWIFT配置验证成功!')"

Qwen3.5 FLA补丁说明

当前仓库已经内置了面向昇腾 NPU 的 Qwen3.5 linear attention patch,无需用户再额外修改 transformersfla 源码。该 patch 的目标不是直接替换整个 flash-linear-attention 包,而是在 Qwen3.5 实际调用的 chunk_gated_delta_rule 路径上,将底层 GPU Triton 算子重定向到 MindSpeed 的 NPU 实现。

补丁生效时,ms-swift 会执行以下替换:

  1. transformers.utils.is_flash_linear_attention_availabletransformers.utils.import_utils.is_flash_linear_attention_available 置为 True,使 transformers.models.qwen3_5.modeling_qwen3_5 可以按 FLA fast path 完成初始化。

  2. transformers.models.qwen3_5.modeling_qwen3_5.chunk_gated_delta_rule 以及 transformers.models.qwen3_5_moe.modeling_qwen3_5_moe.chunk_gated_delta_rule 重定向到 ms-swift 内置实现 swift.model.chunk_gated_delta_rule.chunk_gated_delta_rule

  3. swift.model.chunk_gated_delta_rule 内部继续调用 MindSpeed 提供的原生 Triton 算子,包括:

    • mindspeed.ops.triton.chunk_delta_h

    • mindspeed.ops.triton.chunk_o

    • mindspeed.ops.triton.chunk_scaled_dot_kkt

    • mindspeed.ops.triton.cumsum

    • mindspeed.ops.triton.solve_tril

    • mindspeed.ops.triton.wy_fast

  4. 保留了 torch 原生 l2norm 小算子实现,减轻每层每步的 launch 开销以及冷启动中的 compile/autotune 开销,提升模型在 NPU 上的性能表现。

  5. 对于 FLA 中依赖 torch.cuda.current_device() 初始化的 FusedRMSNormGated,NPU 上会保留 Qwen3.5 的原生 torch 路径,避免 CUDA-only 初始化逻辑带来的兼容性问题。

可以将这条调用链理解为:

Qwen3.5 modeling.chunk_gated_delta_rule
    -> swift.model.chunk_gated_delta_rule.chunk_gated_delta_rule
    -> MindSpeed Triton kernels

因此:

  • 该 patch 主要覆盖的是 Qwen3.5 linear attention 的 gated-delta-rule 路径

  • 它并不等价于“将整个 fla 包完整替换为 MindSpeed”;

  • 若需要这条路径生效,请确保当前环境中可以正确导入 MindSpeed 和 triton ascend

  • 精度对齐验证版本:torch 2.9.0 + MindSpeed 0.16.0 + flash-linear-attention 0.4.2 + triton-ascend 3.2.1 + transformers 5.2.0

当前 Qwen3.5 在 NPU 上如果走 transformers 后端或 Megatron-SWIFT 后端训练,还需要额外注意版本和功能约束:

  1. 当前 NPU 文档中约定的 MindSpeed 训练组合是 Megatron-LM v0.16.0 + MindSpeed core_r0.16.0。在这个组合下,megatron-core 已包含 core.ssm.gated_delta_net 原生 GDN 内核,mcore-bridge 默认会按 USE_MCORE_GDN=1 走 Megatron-Core/MindSpeed GDN 路径。若显式设置 USE_MCORE_GDN=0,则会回退到由 mcore-bridge 包装的 transformers 版 GDN,并配合 ms-swift 内置的 Qwen3.5 FLA NPU 补丁,把 chunk_gated_delta_rule 重定向到 MindSpeed Triton 算子。

  2. 目前无论使用 transformers 后端还是 Megatron-SWIFT 后端,也无论 Megatron-SWIFT 下使用 USE_MCORE_GDN=1 还是 USE_MCORE_GDN=0,都不要在 Qwen3.5 的 NPU 路径上开启序列相关特性,包括 SP(sequence parallel,序列并行)、CP(context parallel,上下文并行)或 packing/padding-free。相关 FLA Triton 算子在 NPU 侧还没有完整的原生支持,开启这类特性可能触发算子缺失、样本边界处理不完整或并行切分不匹配问题。

  3. 因此当前建议:transformers 后端避免设置 --sequence_parallel_size 大于 1,并避免使用 --packing true / --padding_free true;Megatron-SWIFT 后端--context_parallel_size 保持为 1,并同样避免使用 --packing true / --padding_free true。只有在目标 MindSpeed/FLA 版本明确补齐支持并完成分层验证后,才重新开启这些特性。

环境查看

查看NPU的P2P连接,这里看到每个NPU都通过7条HCCS与其他NPU互联

(valle) root@valle:~/src# npu-smi info -t topo
	   NPU0       NPU1       NPU2       NPU3       NPU4       NPU5       NPU6       NPU7       CPU Affinity
NPU0       X          HCCS       HCCS       HCCS       HCCS       HCCS       HCCS       HCCS       144-167
NPU1       HCCS       X          HCCS       HCCS       HCCS       HCCS       HCCS       HCCS       144-167
NPU2       HCCS       HCCS       X          HCCS       HCCS       HCCS       HCCS       HCCS       96-119
NPU3       HCCS       HCCS       HCCS       X          HCCS       HCCS       HCCS       HCCS       96-119
NPU4       HCCS       HCCS       HCCS       HCCS       X          HCCS       HCCS       HCCS       0-23
NPU5       HCCS       HCCS       HCCS       HCCS       HCCS       X          HCCS       HCCS       0-23
NPU6       HCCS       HCCS       HCCS       HCCS       HCCS       HCCS       X          HCCS       48-71
NPU7       HCCS       HCCS       HCCS       HCCS       HCCS       HCCS       HCCS       X          48-71

Legend:

  X    = Self
  SYS  = Path traversing PCIe and NUMA nodes. Nodes are connected through SMP, such as QPI, UPI.
  PHB  = Path traversing PCIe and the PCIe host bridge of a CPU.
  PIX  = Path traversing a single PCIe switch
  PXB  = Path traversing multiple PCIe switches
  HCCS = Connection traversing HCCS.
  NA   = Unknown relationship.

查看NPU状态, npu-smi命令详解可以查看官方文档

(valle) root@valle:~/src# npu-smi info
+------------------------------------------------------------------------------------------------+
| npu-smi 24.1.rc1.b030            Version: 24.1.rc1.b030                                        |
+---------------------------+---------------+----------------------------------------------------+
| NPU   Name                | Health        | Power(W)    Temp(C)           Hugepages-Usage(page)|
| Chip                      | Bus-Id        | AICore(%)   Memory-Usage(MB)  HBM-Usage(MB)        |
+===========================+===============+====================================================+
| 0     910B3               | OK            | 101.8       43                0    / 0             |
| 0                         | 0000:C1:00.0  | 0           0    / 0          3318 / 65536         |
+===========================+===============+====================================================+
| 1     910B3               | OK            | 92.0        39                0    / 0             |
| 0                         | 0000:C2:00.0  | 0           0    / 0          3314 / 65536         |
+===========================+===============+====================================================+
| 2     910B3               | OK            | 102.0       40                0    / 0             |
| 0                         | 0000:81:00.0  | 0           0    / 0          3314 / 65536         |
+===========================+===============+====================================================+
| 3     910B3               | OK            | 99.8        40                0    / 0             |
| 0                         | 0000:82:00.0  | 0           0    / 0          3314 / 65536         |
+===========================+===============+====================================================+
| 4     910B3               | OK            | 98.6        45                0    / 0             |
| 0                         | 0000:01:00.0  | 0           0    / 0          3314 / 65536         |
+===========================+===============+====================================================+
| 5     910B3               | OK            | 99.7        44                0    / 0             |
| 0                         | 0000:02:00.0  | 0           0    / 0          3314 / 65536         |
+===========================+===============+====================================================+
| 6     910B3               | OK            | 103.8       45                0    / 0             |
| 0                         | 0000:41:00.0  | 0           0    / 0          3314 / 65536         |
+===========================+===============+====================================================+
| 7     910B3               | OK            | 98.2        44                0    / 0             |
| 0                         | 0000:42:00.0  | 0           0    / 0          3315 / 65536         |
+===========================+===============+====================================================+

快速跑通:ModelScope 模型 + 数据集

如果你想先用 ModelScope 上的模型和数据集快速验证环境,可以直接执行本节完成一次完整闭环:训练 LoRA、找到最新 checkpoint、Merge LoRA、命令行推理、启动服务、curl 验证。示例使用小模型和小规模采样,便于快速跑通;换成自己的模型或数据集时,只需要修改前面的 ID 变量。

export MODEL_ID=Qwen/Qwen3-0.6B
export DATASET_ID=AI-ModelScope/alpaca-gpt4-data-zh
export WORK_DIR=output/npu-modelscope-qwen3-0_6b-lora

训练并保存 LoRA checkpoint:

ASCEND_RT_VISIBLE_DEVICES=0 \
swift sft \
    --model $MODEL_ID \
    --dataset $DATASET_ID#1000 \
    --split_dataset_ratio 0.01 \
    --torch_dtype bfloat16 \
    --tuner_type lora \
    --target_modules all-linear \
    --lora_rank 8 \
    --lora_alpha 32 \
    --num_train_epochs 1 \
    --per_device_train_batch_size 1 \
    --per_device_eval_batch_size 1 \
    --gradient_accumulation_steps 8 \
    --learning_rate 1e-4 \
    --max_length 2048 \
    --save_steps 100 \
    --eval_steps 100 \
    --save_total_limit 2 \
    --logging_steps 10 \
    --output_dir $WORK_DIR

训练结束后,checkpoint 会保存在 $WORK_DIR/*/checkpoint-* 目录下。可以用下面的命令取最新 checkpoint,并将 LoRA 合并保存为完整模型权重:

export CKPT_DIR=$(ls -dt $WORK_DIR/*/checkpoint-* | head -n 1)

ASCEND_RT_VISIBLE_DEVICES=0 \
swift export \
    --adapters $CKPT_DIR \
    --merge_lora true

export MERGED_DIR=${CKPT_DIR}-merged

推理验证可以直接加载 LoRA checkpoint,也可以加载合并后的完整权重:

# 直接加载 LoRA checkpoint
ASCEND_RT_VISIBLE_DEVICES=0 \
swift infer \
    --adapters $CKPT_DIR \
    --stream true \
    --temperature 0 \
    --max_new_tokens 512

# 加载 Merge 后的完整权重
ASCEND_RT_VISIBLE_DEVICES=0 \
swift infer \
    --model $MERGED_DIR \
    --stream true \
    --temperature 0 \
    --max_new_tokens 512

如果需要启动 OpenAI 兼容的部署服务,可以使用合并后的完整权重:

ASCEND_RT_VISIBLE_DEVICES=0 \
swift deploy \
    --model $MERGED_DIR \
    --host 0.0.0.0 \
    --port 8000 \
    --max_new_tokens 512 \
    --served_model_name npu-modelscope-qwen3-0_6b

服务启动后,用 curl 验证接口:

curl http://localhost:8000/v1/chat/completions \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{
"model": "npu-modelscope-qwen3-0_6b",
"messages": [{"role": "user", "content": "用一句话介绍昇腾NPU。"}],
"max_tokens": 128,
"temperature": 0
}'

训练

以下介绍LoRA的微调, 全参数微调设置参数--tuner_type full即可. 更多训练脚本参考这里。如果需要了解预训练、SFT、LoRA、全参数训练、自定义数据集等通用能力,可以继续阅读预训练与微调文档

模型大小 NPU数量 deepspeed类型 最大显存占用量
7B 1 None 1 * 28 GB
7B 4 None 4 * 22 GB
7B 4 zero2 4 * 28 GB
7B 4 zero3 4 * 22 GB
7B 8 None 8 * 22 GB
14B 1 None 1 * 45 GB
14B 8 None 8 * 51 GB
14B 8 zero2 8 * 49 GB
14B 8 zero3 8 * 31 GB

单卡训练

通过如下命令启动单卡微调:

# 实验环境: 昇腾910B3
# 显存需求: 28 GB
# 运行时长: 8小时
ASCEND_RT_VISIBLE_DEVICES=0 \
swift sft \
    --model Qwen/Qwen2-7B-Instruct \
    --dataset AI-ModelScope/blossom-math-v2 \
    --split_dataset_ratio 0.01 \
    --num_train_epochs 5 \
    --tuner_type lora \
    --output_dir output \
    --learning_rate 1e-4 \
    --gradient_accumulation_steps 16 \
    --save_steps 100 \
    --eval_steps 100

数据并行训练

我们使用其中的4卡进行ddp训练

# 实验环境: 4 * 昇腾910B3
# 显存需求: 4 * 22 GB
# 运行时长: 2小时
NPROC_PER_NODE=4 \
ASCEND_RT_VISIBLE_DEVICES=0,1,2,3 \
swift sft \
    --model Qwen/Qwen2-7B-Instruct \
    --dataset AI-ModelScope/blossom-math-v2 \
    --split_dataset_ratio 0.01 \
    --num_train_epochs 5 \
    --tuner_type lora \
    --output_dir output \
    ...

Deepspeed训练

ZeRO2:

# 实验环境: 4 * 昇腾910B3
# 显存需求: 4 * 28GB
# 运行时长: 3.5小时
NPROC_PER_NODE=4 \
ASCEND_RT_VISIBLE_DEVICES=0,1,2,3 \
swift sft \
    --model Qwen/Qwen2-7B-Instruct \
    --dataset AI-ModelScope/blossom-math-v2 \
    --split_dataset_ratio 0.01 \
    --num_train_epochs 5 \
    --tuner_type lora \
    --output_dir output \
    --deepspeed zero2 \
    ...

ZeRO3:

# 实验环境: 4 * 昇腾910B3
# 显存需求: 4 * 22 GB
# 运行时长: 8.5小时
NPROC_PER_NODE=4 \
ASCEND_RT_VISIBLE_DEVICES=0,1,2,3 \
swift sft \
    --model Qwen/Qwen2-7B-Instruct \
    --dataset AI-ModelScope/blossom-math-v2 \
    --split_dataset_ratio 0.01 \
    --num_train_epochs 5 \
    --tuner_type lora \
    --output_dir output \
    --deepspeed zero3 \
    ...

Qwen3.5 单机多卡 LoRA 示例

下面给出一个更新模型的 NPU LoRA 示例。这里使用 Qwen3.5-4B 做演示,4 卡数据并行通常比单卡更快;如果本地已经下载好模型和数据集,可以把 --model--dataset 替换成本地路径。

# 实验环境: 4 * 昇腾910B3
NPROC_PER_NODE=4 \
ASCEND_RT_VISIBLE_DEVICES=0,1,2,3 \
swift sft \
    --model Qwen/Qwen3.5-4B \
    --dataset AI-ModelScope/alpaca-gpt4-data-zh#2000 \
    --split_dataset_ratio 0.01 \
    --torch_dtype bfloat16 \
    --num_train_epochs 1 \
    --tuner_type lora \
    --target_modules all-linear \
    --lora_rank 8 \
    --lora_alpha 32 \
    --per_device_train_batch_size 1 \
    --per_device_eval_batch_size 1 \
    --gradient_accumulation_steps 8 \
    --learning_rate 1e-4 \
    --max_length 2048 \
    --group_by_length true \
    --dataset_num_proc 4 \
    --dataloader_num_workers 4 \
    --save_steps 100 \
    --eval_steps 100 \
    --save_total_limit 2 \
    --output_dir output/Qwen3.5-4B-NPU

调参时可以先抓住三个目标:显存、吞吐和稳定性。

  • 降低显存:优先减小 --max_length--per_device_train_batch_size--lora_rank;仍然 OOM 时再启用 --deepspeed zero2/zero3。ZeRO 可以明显降低显存压力,但会增加通信和调度开销。

  • 提高吞吐:在显存允许的情况下增大 --per_device_train_batch_size,再用 --gradient_accumulation_steps 保持全局 batch size;数据预处理较慢时增加 --dataset_num_proc,数据读取跟不上时增加 --dataloader_num_workers

  • 控制保存成本:--save_steps 不宜过小,否则频繁保存会拖慢训练;--save_total_limit 2 通常足够保留 best checkpoint 和 last checkpoint。

  • 提高稳定性:NPU 上建议优先使用 bfloat16;如果遇到 loss 异常或 NaN,可以先缩小学习率、降低 batch,必要时再临时切到 float32 做对照定位。

更多参数含义可以在命令行参数文档中查询。

NPU模型Patch开关

ms-swift 在 NPU 环境下默认会启用模型层 patch,以适配部分 Transformers 模型在昇腾 NPU 上的算子和兼容性需求。通常不需要关闭;如果怀疑某个模型的 loss 异常、forward 报错与 NPU 模型 patch 有关,需要临时切回 Transformers 原生实现做对比,可以设置:

swift sft ... --enable_npu_model_patch false

模型保存、Merge LoRA 和断点续训

训练时通过 --output_dir 指定输出目录,通过 --save_steps 控制 checkpoint 保存间隔,通过 --save_total_limit 控制最多保留多少个 checkpoint。LoRA 训练结束后,checkpoint 目录中会保存 adapter 权重、训练参数和 trainer 状态;常见目录形态如下:

output/Qwen3.5-4B-NPU/vx-xxx/
├── checkpoint-100/
├── checkpoint-200/
└── ...

如果只做推理或继续 LoRA 训练,可以直接使用 checkpoint 目录。若希望得到一个独立的完整模型目录,便于 vLLM-Ascend 部署、离线分发或后续量化,可以执行 Merge LoRA:

ASCEND_RT_VISIBLE_DEVICES=0 \
swift export \
    --adapters output/Qwen3.5-4B-NPU/vx-xxx/checkpoint-xxx \
    --merge_lora true

合并后的模型默认保存在 checkpoint-xxx-merged 目录。之后可以像加载普通模型一样使用 --model checkpoint-xxx-merged

如果训练中断,需要从 checkpoint 恢复训练,请保持原训练参数不变,只额外增加 --resume_from_checkpoint

NPROC_PER_NODE=4 \
ASCEND_RT_VISIBLE_DEVICES=0,1,2,3 \
swift sft \
    --model Qwen/Qwen3.5-4B \
    --dataset AI-ModelScope/alpaca-gpt4-data-zh#2000 \
    --tuner_type lora \
    --output_dir output/Qwen3.5-4B-NPU \
    --resume_from_checkpoint output/Qwen3.5-4B-NPU/vx-xxx/checkpoint-xxx \
    ...

--resume_from_checkpoint 会恢复模型权重、优化器状态、随机种子和训练进度。如果只想加载模型权重而不恢复优化器和数据跳过状态,可以额外设置 --resume_only_model true。相关参数可参考命令行参数文档中的 resume_from_checkpointresume_only_modelsave_stepssave_total_limit

推理

原始模型:

ASCEND_RT_VISIBLE_DEVICES=0 swift infer \
    --model Qwen/Qwen2-7B-Instruct \
    --stream true --max_new_tokens 2048

LoRA微调后:

ASCEND_RT_VISIBLE_DEVICES=0 swift infer \
    --adapters xxx/checkpoint-xxx --load_data_args true \
    --stream true --max_new_tokens 2048

全参数训练或 Merge LoRA 后的模型,可以通过 --model 指向对应的完整权重目录:

ASCEND_RT_VISIBLE_DEVICES=0 swift infer \
    --model xxx/checkpoint-xxx-merged \
    --stream true --max_new_tokens 2048

部署

使用原生transformers进行部署

原始模型:

ASCEND_RT_VISIBLE_DEVICES=0 swift deploy --model Qwen/Qwen2-7B-Instruct --max_new_tokens 2048

LoRA微调后:

ASCEND_RT_VISIBLE_DEVICES=0 swift deploy --adapters xxx/checkpoint-xxx --max_new_tokens 2048

# Merge LoRA 后部署完整权重
ASCEND_RT_VISIBLE_DEVICES=0 swift export --adapters xx/checkpoint-xxx --merge_lora true
ASCEND_RT_VISIBLE_DEVICES=0 swift deploy --model xxx/checkpoint-xxx-merged --max_new_tokens 2048

使用vLLM-ascend进行部署

使用pypi进行安装:

# 请以 vLLM-Ascend 官方兼容矩阵为准;以下为本文验证版本。
pip install vllm==0.14.0
pip install vllm-ascend==0.14.0rc1

原始模型:

ASCEND_RT_VISIBLE_DEVICES=0 swift deploy \
    --model Qwen/Qwen2.5-7B-Instruct \
    --infer_backend vllm \
    --max_new_tokens 2048

LoRA微调后:

ASCEND_RT_VISIBLE_DEVICES=0 swift deploy \
    --adapters xxx/checkpoint-xxx \
    --infer_backend vllm \
    --max_new_tokens 2048

# Merge LoRA 后部署完整权重
ASCEND_RT_VISIBLE_DEVICES=0 swift export \
    --adapters xx/checkpoint-xxx \
    --merge_lora true

ASCEND_RT_VISIBLE_DEVICES=0 swift deploy \
    --model xxx/checkpoint-xxx-merged \
    --infer_backend vllm \
    --max_new_tokens 2048

评测

完成训练、推理或部署后,可以使用SWIFT内置的EvalScope能力对原始模型或微调后的checkpoint进行评测,完整参数说明与示例请参考评测文档

发布

如果需要将NPU训练后的checkpoint、合并后的模型或量化后的模型发布到ModelScope/HuggingFace,可以使用swift export的推送能力,完整参数说明与示例请参考导出与推送文档

FAQ

更多通用问题请先查看常见问题整理。下面记录 NPU 场景下更常遇到的问题和处理方式。

Q1: 如何确认当前环境已经正确识别 NPU?

先确认已经 source /usr/local/Ascend/ascend-toolkit/set_env.sh,再执行本文安装章节中的环境检查脚本。正常情况下,is_torch_npu_available() 应返回 Truetorch.npu.device_count() 应能看到可用 NPU 数量,且可以在 npu:0 上创建 tensor。如果这里失败,优先检查 CANN、torchtorch_npu 版本是否和本文推荐版本一致。

Q2: 训练时应该选择 FSDP、DeepSpeed 还是 Megatron-SWIFT?

普通 SFT 优先参考本文兼容性表中的 FSDP1/FSDP2/deepspeed 组合;如果模型规模较大、需要更高并行能力,再使用 Megatron-SWIFT,并按安装章节额外安装 MindSpeed、Megatron-LM 和 mcore-bridge。DeepSpeed 可以降低显存压力,但速度可能下降,遇到性能问题时可以对比 FSDP 方案。

Q3: NPU 模型 Patch 需要手动关闭吗?

通常不需要。ms-swift 会在 NPU 环境下默认启用模型层 patch,以适配部分 Transformers 模型在昇腾 NPU 上的算子和兼容性需求。只有在排查 loss 异常、forward 报错,且怀疑问题来自 NPU patch 时,才建议临时加上 --enable_npu_model_patch false 和原生 Transformers 行为做对比。

Q4: 使用 vLLM-Ascend 部署或 RL rollout 时需要注意什么?

请安装本文推荐的 vllmvllm-ascend 版本,并优先使用兼容性表中已经验证过的模型和算法组合。当前 sglang 推理引擎未在 NPU 场景下完成支持验证,如果需要 NPU 上的高性能推理或 RL rollout,建议优先使用 vllm-ascend

Q5: 忘记执行 source set_env.sh 会有什么表现?

常见表现是 is_torch_npu_available() 返回 Falsetorch.npu.device_count() 为 0,或者运行时找不到 CANN/HCCL 相关动态库。进入新 shell 或新容器后,先执行:

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

如果系统安装了 NNAL/ATB 等组件,也需要按实际环境 source 对应的 set_env.sh

Q6: torchtorch_npu 版本不匹配怎么判断?

优先对照本文推荐版本安装。版本不匹配时,常见现象包括 import torch_npu 失败、NPU 设备不可见、算子注册失败、运行时报 C++/符号找不到等。可以先用下面的命令确认版本:

python -c "import torch, torch_npu; print(torch.__version__); print(torch_npu.__version__)"

如果版本不一致,先卸载后按同一套 CANN/PyTorch/torch_npu 版本重新安装,不建议只升级其中一个包。

Q7: ASCEND_RT_VISIBLE_DEVICESNPROC_PER_NODE 不一致会怎样?

分布式训练时二者应该匹配。例如 ASCEND_RT_VISIBLE_DEVICES=0,1,2,3 通常对应 NPROC_PER_NODE=4。如果进程数大于可见设备数,可能出现 rank 绑卡失败、多个进程抢同一张卡、初始化卡住或 HCCL 报错;如果进程数小于可见设备数,则只有部分 NPU 会被使用。

Q8: 多卡训练卡住时先看什么?

先确认每个 rank 是否都已经启动、ASCEND_RT_VISIBLE_DEVICESNPROC_PER_NODE 是否匹配,再看日志停在数据预处理、模型构建、权重加载还是 HCCL 初始化阶段。NPU/HCCL 相关底层日志可以重点查看:

ls ~/ascend/log/debug/plog

如果 Python 进程没有退出但长时间无输出,可以用 pystack 查看各 rank 当前栈,先判断是卡在数据、通信还是模型 forward/backward。

Q9: HCCL 连接或超时问题如何初步排查?

先用 npu-smi infonpu-smi info -t topo 确认设备健康和拓扑,再检查是否有其他任务占用同一组 NPU。单机训练优先确认卡号、进程数和可见设备一致;多机训练还需要确认网络、rank 配置、通信端口和各节点环境变量一致。若同一机器上残留旧训练进程,先清理对应用户的训练进程后再重试。

Q10: 容器里 npu-smi 不可用通常是什么原因?

通常是设备或驱动文件没有挂载完整。优先检查 docker run 是否包含 /dev/davinci*/dev/davinci_manager/dev/devmm_svm/dev/hisi_hdc,以及 /usr/local/Ascend/driver/usr/local/Ascend/firmware/usr/local/sbin/npu-smi/etc/ascend_install.info。如果宿主机本身 npu-smi info 失败,先修宿主机驱动环境。

Q11: 原生 transformers 部署和 vLLM-Ascend 部署怎么选?

原生 transformers 部署兼容性更好,适合先验证模型、adapter、模板和输出是否正确;vLLM-Ascend 更适合高吞吐服务、RL rollout 或需要 OpenAI 兼容接口的性能场景。遇到 vLLM-Ascend 版本或算子问题时,建议先用 transformers 后端确认模型本身可用,再切换到 vLLM-Ascend 排查性能后端问题。

Q12: vLLM-Ascend 报 device type 不匹配或 undefined symbol 怎么办?

这类问题通常不是训练脚本参数导致的,而是 vllm-ascend 轮子与当前硬件、PyTorch 或 C++ ABI 不匹配。可以先检查包内构建信息和当前版本:

python -c "import torch, vllm_ascend; print(torch.__version__); print(vllm_ascend.__file__)"

如果报错信息包含 Current device type ... does not match the installed version's device type ...undefined symbol 等,建议按设备类型(A2/A3/其他)和官方兼容矩阵重装 torchtorch_npuvllmvllm-ascend,不要只单独替换一个包。

Q13: FP8 或量化模型可以直接在 NPU 上训练吗?

不要默认可以。下载或加载大模型前,先检查 config.json 是否包含 quantization_config,再检查 safetensors 的真实 dtype。当前 NPU 支持范围中量化/QLoRA 仍属于暂不支持或未完全验证能力;如果模型权重是 FP8 block quantized,而当前 NPU 软件栈不支持对应 FP8 路径,应先换用 BF16 权重,或离线转换为 BF16 后再训练/加载。

Q14: Megatron-SWIFT 导入到错误的 Megatron/MindSpeed 怎么排查?

跑 Megatron-SWIFT 前,PYTHONPATHMEGATRON_LM_PATH 必须指向同一份 Megatron-LM 源码树。否则 Python 可能能启动,但实际导入到的是另一套 Megatron/MindSpeed 组合,后续报错会很像模型或参数问题。

export PYTHONPATH=$PYTHONPATH:<your_local_megatron_lm_path>
export MEGATRON_LM_PATH=<your_local_megatron_lm_path>
python -c "import megatron, os; print(megatron.__file__); print(os.environ.get('MEGATRON_LM_PATH'))"

如果二者不一致,先修环境变量,再继续排查模型构建、权重加载或并行配置。

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