nemo-mbridge-perf-parallelism-strategies — скилл для Claude Code
Помогает выбрать TP, PP, CP, EP и DP для обучения моделей в Megatron Bridge и объясняет, откуда берётся OOM после смены конфига.
npx skills add NVIDIA/skills --skill nemo-mbridge-perf-parallelism-strategies -a claude-codeЧто делает nemo-mbridge-perf-parallelism-strategies
Скилл отвечает на вопросы вида «какой параллелизм взять для такого числа GPU» и «почему после правки конфига стало падать по памяти». Внутри — таблицы стартовых значений для dense-моделей от < 1B до 175-500B и отдельная логика для MoE: там TP считается по активным параметрам, а не по общим, поэтому у DeepSeek-V3 671B / 37B советуют TP=2, а не 8. Основной размер — EP.
Есть привязка к железу: TP держат внутри одного NVLink-домена, для нескольких узлов берут PP или DP, потому что TP через сеть почти всегда теряет в скорости. Для длинных последовательностей добавляется SP, затем CP. Отдельный раздел — минимальное число GPU: min_gpus = PP * max(TP * CP, EP * ETP), а не произведение всех размерностей. Полный перебор завышает требования и встречается в чужих slurm-таблицах — это повод перепроверить свои расчёты.
Внутри также формулы для DP и EDP, примеры конфигов 3D и 4D параллелизма и оценка памяти на 70B в FP16. Стартовые значения — не жёсткие правила: скилл советует профилировать первую итерацию и сверять память с коммуникациями.
Какие задачи решает
- подобрать TP, PP и DP под конкретное число GPU
- посчитать минимальное число GPU для конфига MoE
- найти причину OOM после смены настроек параллелизма
- выбрать CP для длинных последовательностей
- разложить слои MoE по узлам через EP и PP
Примеры запросов агенту
- Какой параллелизм выбрать для dense-модели на 70B на 64 GPU?
- Посчитай min_gpus для PP=2, TP=2, EP=8, ETP=1
- У меня OOM после того, как я поднял TP до 8 — что проверить?
Как установить nemo-mbridge-perf-parallelism-strategies
1Через Skills CLI (Vercel)
npx skills add NVIDIA/skills --skill nemo-mbridge-perf-parallelism-strategies -a claude-code2Вручную: положить файлы
~/.claude/skills/nemo-mbridge-perf-parallelism-strategies/SKILL.mdПапка скилла целиком; для одного проекта — .claude/skills/nemo-mbridge-perf-parallelism-strategies/
1Через Skills CLI (Vercel)
npx skills add NVIDIA/skills --skill nemo-mbridge-perf-parallelism-strategies -a codex2Вручную: положить файлы
.agents/skills/nemo-mbridge-perf-parallelism-strategies/SKILL.mdДля всех проектов — ~/.agents/skills/
1Через Skills CLI (Vercel)
npx skills add NVIDIA/skills --skill nemo-mbridge-perf-parallelism-strategies -a cursor2Вручную: положить файлы
.cursor/skills/nemo-mbridge-perf-parallelism-strategies/SKILL.mdCursor читает и .agents/skills/, и .claude/skills/
1GitHub CLI
gh skill install NVIDIA/skills nemo-mbridge-perf-parallelism-strategies2Вручную: положить файлы
.github/skills/nemo-mbridge-perf-parallelism-strategies/SKILL.md1Через Skills CLI (Vercel)
npx skills add NVIDIA/skills --skill nemo-mbridge-perf-parallelism-strategies -a gemini-cli2Командой платформы
gemini skills install https://github.com/NVIDIA/skills --path skills/nemo-mbridge-perf-parallelism-strategiesВручную: положить файлы
.devin/skills/nemo-mbridge-perf-parallelism-strategies/SKILL.mdСтарый путь .windsurf/skills/ тоже читается
Через Skills CLI (Vercel)
npx skills add NVIDIA/skills --skill nemo-mbridge-perf-parallelism-strategies -a opencodeClaude.ai
Упакуйте папку в zip и загрузите в Settings → Capabilities → Skills
По шагам, с командами для каждой платформы: Как установить скилл в Claude Code: пять способов
Вопросы о nemo-mbridge-perf-parallelism-strategies
Как установить nemo-mbridge-perf-parallelism-strategies в Claude?
Выполните npx skills add NVIDIA/skills --skill nemo-mbridge-perf-parallelism-strategies -a claude-code. После этого файл скилла окажется в ~/.claude/skills/nemo-mbridge-perf-parallelism-strategies/SKILL.md.
Что делает nemo-mbridge-perf-parallelism-strategies?
Подбирает степени TP, DP, PP, CP и EP для Megatron Bridge, привязывает их к топологии железа и считает минимальное число GPU для конфига.
Почему минимальное число GPU не равно произведению всех размерностей?
Dense- и MoE-пути используют разные сетки, но внутри одной стадии PP они делят один и тот же набор GPU. Поэтому размерности перекрываются, а не перемножаются: min_gpus = PP * max(TP * CP, EP * ETP).
Исходный текст
SKILL.md · Apache-2.0
---
name: nemo-mbridge-perf-parallelism-strategies
description: Operational guide for choosing and combining parallelism strategies in Megatron Bridge, including sizing rules, hardware topology mapping, and combined parallelism configuration.
license: Apache-2.0
when_to_use: Choosing or sizing TP/DP/PP/CP/EP degrees, or tracing an OOM or regression to a parallelism config change; 'how to parallelize', 'tensor parallel', 'pipeline parallel', 'parallelism config', 'which parallelism for X GPUs'.
---
# Parallelism Strategy Selection Skill
For stable background on each parallelism type, see:
- @docs/parallelisms.md
- @skills/nemo-mbridge-perf-parallelism-strategies/card.yaml
## Decision by Model Size
### Dense models
| Model size | GPUs | Recommended starting point |
|---|---|---|
| < 1B | 1-8 | DP only |
| 1-10B | 8-16 | TP=2-4 + DP |
| 10-70B | 16-64 | TP=4-8 + PP=2-4 + DP |
| 70-175B | 64-256 | TP=8 + PP=4-8 + DP |
| 175-500B | 256-1024 | TP=8 + PP=8-16 + CP=2 + DP |
### MoE models
MoE parallelism differs from dense models. Because only a fraction of
parameters are active per token, TP can often stay at 1 or 2 — the active
parameter shard already fits on a single GPU. EP is the primary scaling
dimension, with PP handling cross-node layer distribution.
| Model (total / active) | TP | PP | EP | Notes |
|---|---|---|---|---|
| OLMoE 7B / 1B | 1 | 1 | 8 | EP only, fits single node |
| Moonlight 16B / 3B | 2 | 1 | 8 | small TP for shared layers |
| DeepSeek-V2 236B / 21B | 1 | 4 | 32 | no TP at all |
| GLM-4.5 Air 106B / 12B | 1 | 4 | 8 | no TP at all |
| Qwen3 30B-A3B | 4 | 2 | 4 | |
| GLM-4.5 355B / 32B | 2 | 8 | 16 | |
| Qwen3 235B-A22B | 4 | 16 | 8 | CP=2 for pretrain |
| DeepSeek-V3 671B / 37B | 2 | 16 | 64 | TP=2, not 8 |
| Kimi-K2 1T | 2 | 16 | 32 | |
Key patterns:
- TP is sized by **active** params, not total params. A 671B MoE with
37B active needs far less TP than a 70B dense model.
- EP scales with expert count. Common: EP = num_experts or
num_experts / experts_per_gpu.
- PP handles depth. Large MoE models use PP=8-16 across nodes.
- ETP (expert tensor parallelism) is rarely used. Llama 4 is an
exception (ETP=4).
These are starting points, not hard rules. Always profile the first
iteration to verify memory and communication.
## Decision by Hardware Topology
Single node with NVLink:
```python
cfg.model.tensor_model_parallel_size = 8
```
Multiple nodes with InfiniBand:
```python
cfg.model.tensor_model_parallel_size = 8
cfg.model.pipeline_model_parallel_size = N
```
Limited network (Ethernet):
```python
cfg.model.tensor_model_parallel_size = 4
cfg.model.pipeline_model_parallel_size = M
```
The stable rule is: keep TP within a single NVLink domain. Use PP or DP
for cross-node scaling. TP across nodes is almost always a performance
loss.
## Decision by Sequence Length
| Sequence length | Recommendation |
|---|---|
| < 2K | standard TP + PP + DP |
| 2K-8K | add SP (`sequence_parallel=True`) |
| 8K-32K | add CP=2 |
| 32K+ | add CP=4-8, consider `a2a+p2p` for large CP |
## Combined Parallelism Enablement
3D parallelism (TP + PP + DP):
```python
cfg.model.tensor_model_parallel_size = 4
cfg.model.pipeline_model_parallel_size = 4
cfg.model.sequence_parallel = True
```
4D parallelism (TP + PP + CP + DP):
```python
cfg.model.tensor_model_parallel_size = 8
cfg.model.pipeline_model_parallel_size = 8
cfg.model.context_parallel_size = 2
cfg.model.sequence_parallel = True
```
MoE with EP + PP (e.g. DeepSeek-V2 236B on 128 GPUs):
```python
cfg.model.tensor_model_parallel_size = 1
cfg.model.pipeline_model_parallel_size = 4
cfg.model.expert_model_parallel_size = 32
cfg.model.sequence_parallel = False
```
MoE with small TP + PP + EP (e.g. DeepSeek-V3 671B on 256 GPUs):
```python
cfg.model.tensor_model_parallel_size = 2
cfg.model.pipeline_model_parallel_size = 16
cfg.model.expert_model_parallel_size = 64
cfg.model.sequence_parallel = True
```
DP size is always implicit:
```
data_parallel_size = world_size / (TP * PP * CP) # dense path
expert_data_parallel_size = world_size / (PP * EP * ETP) # MoE path
```
## Minimum GPU Count
The **minimum** GPUs needed to run a config (i.e. with `DP=1`, `EDP=1`)
is **not** the product of all parallelism dimensions. The dense path uses
a `TP*CP`-mesh and the MoE path uses an `EP*ETP`-mesh, and within each PP
stage these two meshes share the same set of GPUs — they overlap, they
don't multiply. Only PP stages multiply (they're disjoint slices of the
model). So:
```
min_gpus = PP * max(TP * CP, EP * ETP)
```
**Common simplification (WRONG):** `PP * TP * CP * EP * ETP`. This
over-allocates GPUs and shows up in many READMEs and slurm sizing tables.
Don't propagate it.
The decoupling of attention and MoE parallelism (different mesh shapes
for the dense and expert paths sharing the same PP-stage GPUs) is
detailed in
[Pangu Ultra MoE (arXiv:2504.14960)](https://arxiv.org/pdf/2504.14960).
### Examples
| Config | Wrong (PP·TP·CP·EP·ETP) | Correct (PP·max(TP·CP, EP·ETP)) |
|---|---|---|
| PP=1, TP=2, CP=1, EP=8, ETP=1 | 16 | **8** (1 node) |
| PP=1, TP=4, CP=1, EP=8, ETP=1 | 32 | **8** (max(4, 8)) |
| PP=1, TP=2, CP=2, EP=8, ETP=1 | 32 | **8** (max(4, 8)) |
| PP=1, TP=2, CP=4, EP=8, ETP=1 | 64 | **8** (max(8, 8)) |
| PP=2, TP=2, CP=1, EP=8, ETP=1 | 32 | **16** (2 · max(2, 8)) |
| PP=1, TP=2, CP=1, EP=4, ETP=2 | 16 | **8** (max(2, 8)) |
### Scaling above the minimum
Adding GPUs scales `DP` and/or `EDP` (the `world_size` must satisfy
both equations simultaneously). At `min_gpus` the larger-mesh side has
DP (or EDP) = 1 and the smaller side absorbs the slack.
Example — TP=2, CP=1, EP=8, ETP=1, PP=1:
- **8 GPUs** (`min_gpus`): dense `DP = 8/2 = 4`, MoE `EDP = 8/8 = 1`
- **16 GPUs**: dense `DP = 8`, MoE `EDP = 2` → 2× global batch
- **32 GPUs**: dense `DP = 16`, MoE `EDP = 4` → 4× global batch
When sizing slurm scripts, compute `--nodes` from `min_gpus` (or a
multiple of it for higher throughput via DP/EDP).
When answering MoE sizing prompts, include this checklist:
- compute `min_gpus = PP * max(TP * CP, EP * ETP)` with the requested values
- explicitly reject the wrong `PP * TP * CP * EP * ETP` full product
- give both DP formulas: dense `world_size / (TP * PP * CP)` and MoE
`world_size / (PP * EP * ETP)`
- mention TP topology, SP, CP divisibility, and long-sequence CP guidance
## Memory Estimation
Without parallelism (70B model, FP16):
```
parameters: 140 GB
gradients: 140 GB
optimizer states: 280 GB (Adam)
activations: 48 GB (batch=1, seq=4K)
total: 608 GB
```
With TP=4, PP=4, DP=4 (64 GPUs):
```
parameters: 8.75 GB per GPU
gradients: 8.75 GB per GPU
optimizer states: 17.50 GB per GPU
activations: 3.00 GB per GPU
total: ~38 GB per GPU
```
## Code Anchors
Parallelism dimensions set in model provider:
```66:81:docs/parallelisms.md
model_config = GPTModelProvider(
tensor_model_parallel_size=2,
# ... other model parameters
)
```
DP size calculation:
```424:436:docs/parallelisms.md
data_parallel_size = world_size / (tensor_model_parallel_size × pipeline_model_parallel_size × context_parallel_size)
```
Bridge initialization wires parallelism into process groups:
```618:628:src/megatron/bridge/training/initialize.py
parallel_state.initialize_model_parallel(
tensor_model_parallel_size=model_config.tensor_model_parallel_size,
pipeline_model_parallel_size=model_config.pipeline_model_parallel_size,
...
context_parallel_size=model_config.context_parallel_size,
hierarchical_context_parallel_sizes=model_config.hierarchical_context_parallel_sizes,
expert_model_parallel_size=model_config.expert_model_parallel_size,
...
)
```
## Pitfalls
1. TP across nodes destroys throughput. Always keep TP within a single
NVLink domain.
2. PP without interleaving has large pipeline bubbles. Use
`virtual_pipeline_model_parallel_size` when possible.
3. SP requires `tensor_model_parallel_size > 1`. Enabling SP alone
without TP is a config error.
4. CP requires `seq_length % (2 * context_parallel_size) == 0`.
5. EP is only for MoE models. Setting `expert_model_parallel_size` on a
dense model is a no-op or error.
6. The model-size-to-parallelism table above is a starting heuristic.
Always profile the first iteration to check memory and communication.
7. `CUDA_DEVICE_MAX_CONNECTIONS` and related env vars interact with
overlap settings. See @skills/nemo-mbridge-perf-tp-dp-comm-overlap/SKILL.md.
8. The minimum GPU count for an MoE config is `PP * max(TP*CP, EP*ETP)`,
not the product of all dimensions. The dense `TP*CP`-mesh and MoE
`EP*ETP`-mesh share the same GPUs in each PP stage. See
"Minimum GPU Count" section above.
## Verification
Quick sanity check that combined parallelism initializes correctly using
the smallest available recipe with overridden parallelism:
```bash
CUDA_VISIBLE_DEVICES=0,1,2,3 uv run python -m torch.distributed.run --nproc_per_node=4 \
scripts/training/run_recipe.py \
--recipe llama32_1b_pretrain_config \
model.tensor_model_parallel_size=2 \
model.pipeline_model_parallel_size=2 \
model.sequence_parallel=True \
train.train_iters=3 train.global_batch_size=8 train.micro_batch_size=1 \
scheduler.lr_warmup_iters=0 \
validation.eval_iters=0 validation.eval_interval=0 \
checkpoint.save_interval=0 \
logger.log_interval=1
```
Success criteria:
- exit code 0
- finite loss at iteration 3 (e.g. `lm loss: 1.003808E+01`)
- log shows TP=2 PP=2 DP=1 layout with 4 ranks
© NVIDIA · Apache-2.0 · NVIDIA/skills