Wan2.1 使用指南

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    • 仓库拉取及环境搭建
    • Decord搭建
  • 权重下载及转换
    • Diffusers权重下载
    • 权重转换
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    • 参数配置
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  • 环境变量声明

版本说明

参考实现

T2V I2V LoRA微调任务

url=https://github.com/modelscope/DiffSynth-Studio.git
commit_id=03ea278

任务支持列表

模型大小	任务类型	预训练	lora微调	在线T2V推理	在线I2V推理	在线FLF2V推理	在线V2V推理
1.3B	t2v	✔	✔
1.3B	i2v	✔

环境安装

MindSpeed-MM MindSpore后端的依赖配套如下表，安装步骤参考基础安装指导。

依赖软件
昇腾NPU驱动固件	在研版本
昇腾 CANN	在研版本
MindSpore	2.7.0
Python	>=3.9
mindspore_op_plugin	在研版本

仓库拉取及环境搭建

针对MindSpeed MindSpore后端，昇腾社区提供了一键拉起工具MindSpeed-Core-MS，旨在帮助用户自动拉取相关代码仓并对torch代码进行一键适配，进而使用户无需再额外手动开发适配即可在华为MindSpore+CANN环境下一键拉起模型训练。在进行一键拉起前，用户需要拉取相关的代码仓以及进行环境搭建：

# 创建conda环境
conda create -n test python=3.10
conda activate test

# 使用环境变量
# 根据实际情况修改 ascend-toolkit 路径
source /usr/local/Ascend/cann/set_env.sh
# 根据实际情况修改 ascend-toolkit 路径
source /usr/local/Ascend/nnal/atb/set_env.sh --cxx_abi=0

# 安装MindSpeed-Core-MS拉起工具
git clone https://gitcode.com/Ascend/MindSpeed-Core-MS.git -b r0.5.0

# 使用MindSpeed-Core-MS内部脚本自动拉取相关代码仓并一键适配、提供配置环境
cd MindSpeed-Core-MS
pip install -r requirements.txt
source auto_convert.sh mm

pip install transformers==4.51.0
pip install diffusers==0.30.3

# 拉取并安装mindspore_op_plugin
git clone https://gitee.com/mindspore/mindspore_op_plugin.git
cd mindspore_op_plugin
bash build.sh
pip install output/xxx.whl
source env.source
cd ..

mkdir ckpt
mkdir data
mkdir logs

注：mindspore_op_plugin 是 MindSpore 的算子插件库，通过直接调用 libtorch 中的 ATen 算子，快速补齐 CPU/GPU 算子功能。目前为 实验特性，仅在该模型 受限使用

注：op_plugin使用教程请参考op_plugin CPU 算子开发指南

Decord搭建

【X86版安装】

pip install decord==0.6.0

【ARM版安装】

apt方式安装请参考链接

yum方式安装请参考脚本

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权重下载及转换

Diffusers权重下载

模型	Hugging Face下载链接
T2V-1.3B	https://huggingface.co/Wan-AI/Wan2.1-T2V-1.3B-Diffusers

权重转换

需要对下载后的Wan2.1模型权重transformer部分进行权重转换，运行权重转换脚本：

mm-convert WanConverter hf_to_mm \
 --cfg.source_path <./weights/Wan-AI/Wan2.1-{T2V/I2V}-1.3B-Diffusers/transformer/> \
 --cfg.target_path <./weights/Wan-AI/Wan2.1-{T2V/I2V}-1.3B-Diffusers/transformer/> \
 --cfg.target_parallel_config.pp_layers <pp_layers>

权重转换脚本的参数说明如下：

参数	含义	默认值
--cfg.source_path	原始权重路径	/
--cfg.target_path	转换或切分后权重保存路径	/
--pp_layers	PP/VPP层数	开启PP时, 使用PP和VPP需要指定各stage的层数并转换, 默认为[]，即不使用

如需转回Hugging Face格式，需运行权重转换脚本：

注： 如进行layer zero进行训练，则需首先进行其训练权重后处理，再进行如下操作：

mm-convert WanConverter mm_to_hf \
 --cfg.source_path <path for your saved weight/> \
 --cfg.target_path <./converted_weights/Wan-AI/Wan2.1-{T2V/I2V}-1.3B-Diffusers/transformer/> \
 --cfg.hf_dir <weights/Wan-AI/Wan2.1-{T2V/I2V}-1.3B-Diffusers/transformer/>

权重转换脚本的参数说明如下：

参数	含义	默认值
--cfg.source_path	MindSpeed MM保存的权重路径	/
--cfg.target_path	转换后的Hugging Face权重路径	/
--cfg.hf_dir	原始Hugging Face权重路径，需要从该目录下获取原始huggingface配置文件	/

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预训练

数据预处理

将数据处理成如下格式

</dataset>
  ├──data.json
  ├──videos
  │  ├──video0001.mp4
  │  ├──video0002.mp4

其中，videos/下存放视频，data.json中包含该数据集中所有的视频-文本对信息，具体示例如下：

[
    {
        "path": "videos/video0001.mp4",
        "cap": "Video discrimination1.",
        "num_frames": 81,
        "fps": 24,
        "resolution": {
            "height": 480,
            "width": 832
        }
    },
    {
        "path": "videos/video0002.mp4",
        "cap": "Video discrimination2.",
        "num_frames": 81,
        "fps": 24,
        "resolution": {
            "height": 480,
            "width": 832
        }
    },
    ......
]

修改examples/mindsporewan2.1/feature_extract/data.txt文件，其中每一行表示个数据集，第一个参数表示数据文件夹的路径，第二个参数表示data.json文件的路径，用,分隔

训练

准备工作

在开始之前，请确认环境准备、模型权重下载、特征提取已完成。

参数配置

检查模型权重路径、并行参数配置等是否完成

配置文件	修改字段	修改说明
examples/mindsporewan2.1/{model_size}/{task}/feature_data.json	basic_parameters	数据集路径，data_path和data_folder分别配置提取后的特征的文件路径和目录
examples/mindsporewan2.1/{model_size}/{task}/pretrain.sh	NPUS_PER_NODE	每个节点的卡数
examples/mindsporewan2.1/{model_size}/{task}/pretrain.sh	NNODES	节点数量
examples/mindsporewan2.1/{model_size}/{task}/pretrain.sh	LOAD_PATH	权重转换后的预训练权重路径
examples/mindsporewan2.1/{model_size}/{task}/pretrain.sh	SAVE_PATH	训练过程中保存的权重路径
examples/mindsporewan2.1/{model_size}/{task}/pretrain.sh	CP	训练时的CP size（建议根据训练时设定的分辨率调整）

【并行化配置参数说明】：

当调整模型参数或者视频序列长度时，需要根据实际情况启用以下并行策略，并通过调试确定最优并行策略。

• CP: 序列并行。

  • 使用场景：在视频序列（分辨率X帧数）较大时，可以开启来降低内存占用。

  • 使能方式：在启动脚本中设置 CP > 1，如：CP=2；

  • 限制条件：head 数量需要能够被CP整除（在examples/mindsporewan2.1/{model_size}/{task}/pretrain_model.json中配置，参数为num_heads）

  • 默认使能方式为Ulysses序列并行。

  • DiT-RingAttention：DiT RingAttention序列并行请参考文档

  • DiT-USP: DiT USP混合序列并行（Ulysses + RingAttention）请参考文档

  • FPDT(Fully Pipelined Distributed Transformer): Ulysses Offload 并行请参考文档

• layer_zero

  • 使用场景：在模型参数规模较大时，单卡上无法承载完整的模型，可以通过开启layerzero降低静态内存。

  • 使能方式：examples/mindsporewan2.1/{model_size}/{task}/pretrain.sh的GPT_ARGS中加入--layerzero和--layerzero-config ${layerzero_config}

  • 训练权重后处理：使用该特性训练时，保存的权重需要使用下面的转换脚本进行后处理才能用于推理：

    # 根据实际情况修改 ascend-toolkit 路径
    source /usr/local/Ascend/cann/set_env.sh
    mm-convert WanConverter layerzero_to_mm \
     --cfg.source_path <./save_ckpt/wan2.1/> \
     --cfg.target_path <./save_ckpt/wan2.1_megatron_ckpt/>
    

• PP：流水线并行

  目前支持将predictor模型切分流水线。

  • 使用场景：模型参数较大时候，通过流水线方式切分并行，降低训练内存占用

  • 使能方式：

    • 修改在 pretrain_model.json 文件中的"pipeline_num_layers", 类型为list。该list的长度即为 pipeline rank的数量，每一个数值代表rank_i中的层数。例如，[7, 8, 8, 7]代表有4个pipeline stage， 每个容纳7/8个dit layers。注意list中 所有的数值的和应该和总num_layers字段相等。此外，pp_rank==0的stage中除了包含dit层数以外，还会容纳text_encoder和ae，因此可以酌情减少第0个stage的dit层数。注意保证PP模型参数配置和模型转换时的参数配置一致。
    • 此外使用pp时需要在运行脚本GPT_ARGS中打开以下几个参数

    PP = 4 # PP > 1 开启 
    GPT_ARGS="
    --optimization-level 2 \
    --use-multiparameter-pipeline-model-parallel \  #使用PP或者VPP功能必须要开启
    --variable-seq-lengths \  #按需开启，动态shape训练需要加此配置，静态shape不要加此配置
    “
    

• VP: 虚拟流水线并行

  目前支持将predictor模型切分虚拟流水线并行。

  • 使用场景：对流水线并行进行进一步切分，通过虚拟化流水线，降低空泡

  • 使能方式:

    • 如果想要使用虚拟流水线并行，将pretrain_model.json文件中的"pipeline_num_layers"一维数组改造为两维，其中第一维表示虚拟并行的数量，二维表示流水线并行的数量，例如[[3, 4, 4, 4], [3, 4, 4, 4]]其中第一维两个数组表示vp为2, 第二维的stage个数为4表示流水线数量pp为3或4。
    • 需要在pretrain.sh当中修改如下变量，需要注意的是，VP仅在PP大于1的情况下生效:

    PP=4
    VP=2
    
    GPT_ARGS="
      --pipeline-model-parallel-size ${PP} \
      --virtual-pipeline-model-parallel-size ${VP} \
      --optimization-level 2 \
      --use-multiparameter-pipeline-model-parallel \  #使用PP或者VPP功能必须要开启
      --variable-seq-lengths \  #按需开启，动态shape训练需要加此配置，静态shape不要加此配置
    ”
    

lora 微调

准备工作

数据处理、特征提取、权重下载及转换同预训练章节

参数配置

参数配置同训练章节，除此之外，中涉及lora微调特有参数：

配置文件	修改字段	修改说明
examples/mindsporewan2.1/{model_size}/{task}/finetune_lora.sh	lora-r	lora更新矩阵的维度
examples/mindsporewan2.1/{model_size}/{task}/finetune_lora.sh	lora-alpha	lora-alpha 调节分解后的矩阵对原矩阵的影响程度
examples/mindsporewan2.1/{model_size}/{task}/finetune_lora.sh	lora-target-modules	应用lora的模块列表

启动微调

bash examples/mindsporewan2.1/{model_size}/{task}/finetune_lora.sh

微调完成后，可以使用权重转换工具，将训练好的lora权重与原始权重进行合并

mm-convert WanConverter merge_lora_to_base \
 --cfg.source_path <./converted_weights/Wan-AI/Wan2.1-{T2V/I2V}-{1.3/14}B-Diffusers/transformer/> \
 --cfg.target_path <./converted_weights/Wan-AI/Wan2.1-{T2V/I2V}-{1.3/14}B-Diffusers/transformer_merge/> \
 --cfg.lora_path <lora_save_path> \
 --lora_alpha 64 \
 --lora_rank 64

环境变量声明

环境变量	描述	取值说明
ASCEND_SLOG_PRINT_TO_STDOUT	是否开启日志打印	0: 关闭日志打屏 1: 开启日志打屏
ASCEND_GLOBAL_LOG_LEVEL	设置应用类日志的日志级别及各模块日志级别，仅支持调试日志	0: 对应DEBUG级别 1: 对应INFO级别 2: 对应WARNING级别 3: 对应ERROR级别 4: 对应NULL级别，不输出日志
TASK_QUEUE_ENABLE	用于控制开启task_queue算子下发队列优化的等级	0: 关闭 1: 开启Level 1优化 2: 开启Level 2优化
COMBINED_ENABLE	设置combined标志。设置为0表示关闭此功能；设置为1表示开启，用于优化非连续两个算子组合类场景	0: 关闭 1: 开启
CPU_AFFINITY_CONF	控制CPU端算子任务的处理器亲和性，即设定任务绑核	设置0或未设置: 表示不启用绑核功能 1: 表示开启粗粒度绑核 2: 表示开启细粒度绑核
HCCL_CONNECT_TIMEOUT	用于限制不同设备之间socket建链过程的超时等待时间	需要配置为整数，取值范围[120,7200]，默认值为120，单位s
PYTORCH_NPU_ALLOC_CONF	控制缓存分配器行为	expandable_segments:<value>: 使能内存池扩展段功能，即虚拟内存特征
HCCL_EXEC_TIMEOUT	控制设备间执行时同步等待的时间，在该配置时间内各设备进程等待其他设备执行通信同步	需要配置为整数，取值范围[68,17340]，默认值为1800，单位s
ACLNN_CACHE_LIMIT	配置单算子执行API在Host侧缓存的算子信息条目个数	需要配置为整数，取值范围[1, 10,000,000]，默认值为10000
TOKENIZERS_PARALLELISM	用于控制Hugging Face的transformers库中的分词器（tokenizer）在多线程环境下的行为	False: 禁用并行分词 True: 开启并行分词
MULTI_STREAM_MEMORY_REUSE	配置多流内存复用是否开启	0: 关闭多流内存复用 1: 开启多流内存复用
NPU_ASD_ENABLE	控制是否开启Ascend Extension for PyTorch的特征值检测功能	设置0或未设置: 关闭特征值检测 1: 表示开启特征值检测，只打印异常日志，不告警 2:开启特征值检测，并告警 3:开启特征值检测，并告警，同时会在device侧info级别日志中记录过程数据
ASCEND_LAUNCH_BLOCKING	控制算子执行时是否启动同步模式	0: 采用异步方式执行 1: 强制算子采用同步模式运行
NPUS_PER_NODE	配置一个计算节点上使用的NPU数量	整数值（如 1, 8 等）