docs(cuda): описаны установка extra и проверка Windows DLL

This commit is contained in:
Dmitry Dementiev committed 2026-09-21 22:33:51 +03:00
1 parent 99ed5ed92f
commit 453b5d9dfa
7 files changed
+241 -133

No files matched your search

+103 -52
View File
@@ -1,78 +1,129 @@
# ADR-001: Preload libcublas из pip-пакета для GPU на Linux/WSL2
# ADR-001: Необязательная CUDA и загрузка cuBLAS из окружения
**Статус**: Принято
**Статус**: Принято; пересмотр обязательной cuBLAS от 2026-03-18
**Дата**: 2026-03-18
**Обновлено**: 2026-09-21, задача [#2](https://git.dementev.space/ddmitry/local-transcriber/issues/2)
## Контекст
ctranslate2 (backend faster-whisper) в runtime делает `dlopen("libcublas.so.12")`,
но не бандлит эту библиотеку в свой wheel — ожидает её в системе.
Без установленного CUDA toolkit `uv run transcribe --device cuda` падает с ошибкой.
CTranslate2 загружает cuBLAS динамически и не поставляет её в своём wheel.
Прежняя обязательная зависимость добавляла около 581 MB скачивания на Linux
x86_64, даже если пользователь работал только через ONNX CPU.
Наличие `nvidia-smi` доказывает наличие утилиты драйвера, но не совместимость GPU
с runtime. Автоматический выбор CUDA мог приводить к ошибке на старом GPU.
Ключевые факты:
- `libcuda.so.1` приходит от NVIDIA driver (всегда есть, если GPU есть)
- `libcublas.so.12` отсутствует в wheel ctranslate2 на обеих платформах
- **cuDNN не нужен** — в `libctranslate2.so` ноль символов cudnn (проверено `nm -D` и `strings`)
- На Windows ctranslate2 делает `os.add_dll_directory` в своём `__init__.py`,
но только для DLL внутри пакета; `cublas64_12.dll` тоже не бандлится
Прежнее утверждение о недоступности Windows wheel `nvidia-cublas-cu12` было
ошибочным: такой wheel есть и для закреплённой версии 12.9.1.4. Следовательно,
системный CUDA Toolkit не должен быть обязательным способом подключения Windows.
## Решение
### nvidia-cublas-cu12 как pip-зависимость
CUDA подключается через extra `cuda` на Linux/WSL x86_64 и Windows x64.
Драйвер NVIDIA остаётся внешним требованием; Windows также требует Visual C++
Runtime x64. Установка extra не включает CUDA: пользователь выбирает её через
CLI или TOML. `auto` всегда выбирает ONNX CPU, ASR и VAD получают явный
`CPUExecutionProvider`. Команды установки и обновления — в
[README](../../README.md#подключение-cuda).
В `pyproject.toml`:
```
"nvidia-cublas-cu12>=12.4; sys_platform == 'linux' and platform_machine == 'x86_64'"
```
CTranslate2 4.8.1 и cuBLAS 12.9.1.4 закреплены в `pyproject.toml`, чтобы
установка через `uv tool` и из клона использовала проверенное сочетание.
В cuBLAS 12.9.2.10 появилась дополнительная зависимость NVRTC. Обновление
версий требует повторной проверки библиотек и bootstrap; одного обновления
lock-файла недостаточно.
Нижняя граница `>=12.4` — ctranslate2 собран с CUDA 12.4. Пакет доступен только
для Linux x86_64 (на Windows и macOS не устанавливается по platform marker).
### Linux: preload по полному пути
### ctypes.CDLL preload вместо LD_LIBRARY_PATH
`_cuda_bootstrap.py` загружает `libcublas.so.12` через `ctypes.CDLL` с
`RTLD_GLOBAL`. Линкер затем разрешает запрос CTranslate2 по soname.
Изменение `LD_LIBRARY_PATH` внутри процесса не решает задачу: glibc кеширует
пути поиска. Путь optional-пакета определяется через `nvidia.cublas.__path__`,
что поддерживает namespace package без `__file__`.
`_cuda_bootstrap.py` загружает `libcublas.so.12` по полному пути через
`ctypes.CDLL(path, mode=RTLD_GLOBAL)` **до** первого `import ctranslate2`.
### Windows: регистрация каталога и preload DLL
Почему не `os.environ["LD_LIBRARY_PATH"]`: на Linux/glibc динамический линкер (`ld.so`)
кеширует пути поиска при старте процесса и **не перечитывает** `LD_LIBRARY_PATH`
из environ в рамках уже запущенного процесса.
Bootstrap регистрирует `nvidia/cublas/bin` через `os.add_dll_directory`, затем
загружает по абсолютным путям сначала `cublasLt64_12.dll`, затем
`cublas64_12.dll`. Handles библиотек и регистрации каталога хранятся до
завершения процесса. Повторный вызов не загружает их заново. Это обеспечивает
доступность уже загруженных DLL для динамического загрузчика CTranslate2 и
не требует изменения системного PATH.
Почему `RTLD_GLOBAL`: без этого флага символы cublas не видны другим `.so`,
загруженным позже (в т.ч. `libctranslate2.so`).
Bootstrap вызывается только при создании CUDA-модели, до локального импорта
`WhisperModel`. Если CTranslate2 ранее импортирован для декодирования аудио,
preload всё равно выполняется до создания CUDA-модели. CPU-путь bootstrap не
вызывает. Отсутствие optional-пакета безопасно: системная cuBLAS всё ещё может
обслужить явно выбранную CUDA. Ошибка загрузки найденной Windows DLL сохраняется.
Динамический линкер кеширует загруженные библиотеки по soname — когда ctranslate2
потом вызовет `dlopen("libcublas.so.12")`, линкер вернёт уже загруженный handle.
### Ошибки и явный выбор
### strict_device для явного --device
Явный `device` из CLI или TOML передаёт `strict_device=True` при загрузке и
транскрипции. CUDA не заменяется молча на CPU. Подсказки различают отсутствие
библиотек, проблемы драйвера, несовместимость GPU/runtime и нехватку памяти;
исходное сообщение сохраняется. Неизвестная ошибка не получает произвольный
совет установить Toolkit. Это одинаково для одного файла и батча.
`--device cuda` / `--device cpu` → `strict_device=True` → CUDA-ошибка = raise, без fallback.
`--device auto` → `strict_device=False` → текущее поведение с fallback на CPU.
Прежний механизм fallback оркестратора при `strict_device=False` сохранён
для существующих программных callers. Автоматический CLI-путь теперь ONNX,
поэтому он не попадает в CUDA fallback.
Мотивация: silent fallback для часового файла = 60 минут вместо 5.
## Проверка зависимостей Windows
## Последствия и tradeoffs
Статическая проверка 2026-09-21: скачаны wheels из PyPI, проверены SHA-256,
для DLL/PYD прочитаны PE imports через `objdump -p` и строки динамической
загрузки. Модели распознавания не скачивались.
**~400 MB на CPU-only Linux x86_64**: nvidia-cublas-cu12 ставится на все Linux x86_64,
включая машины без GPU. Bootstrap при этом preload'ит libcublas (overhead ~1 ms),
но она не используется, т.к. ctranslate2 не получит запрос на CUDA device.
- `ctranslate2-4.8.1-cp313-cp313-win_amd64.whl`, SHA-256
`d52499f05a60a791aeadee28d609efa130142f376d1ea76b2b1c593bb01f8827`.
`ctranslate2.dll` содержит имена `cublas64_12.dll` и `nvcuda.dll`;
ссылок на cuDNN и динамическую cudart в этой DLL не обнаружено.
В wheel есть `cudnn64_9.dll`, но её наличие не означает использование
cuDNN проверенной рабочей DLL. OpenMP DLL поставляется внутри wheel;
импорты MSVCP/VCRUNTIME требуют Visual C++ Runtime.
- `nvidia_cublas_cu12-12.9.1.4-py3-none-win_amd64.whl`, SHA-256
`1e5fee10662e6e52bd71dec533fbbd4971bb70a5f24f3bc3793e5c2e9dc640bf`.
DLL находятся в `nvidia/cublas/bin`. cuBLAS импортирует cuBLAS Lt и
KERNEL32; cuBLAS Lt импортирует KERNEL32. `nvblas64_12.dll` не требуется
проверенному пути CTranslate2.
Альтернатива — `[project.optional-dependencies]` + `uv sync --extra cuda`,
но тогда теряется zero-config UX. Для v1 оставляем как обязательную зависимость.
Основания: [CTranslate2 4.8.1 на PyPI](https://pypi.org/project/ctranslate2/4.8.1/#files),
[cuBLAS 12.9.1.4 на PyPI](https://pypi.org/project/nvidia-cublas-cu12/12.9.1.4/#files),
[загрузчик CTranslate2](https://github.com/OpenNMT/CTranslate2/blob/v4.8.1/python/ctranslate2/__init__.py),
[метаданные cuBLAS 12.9.2.10](https://pypi.org/pypi/nvidia-cublas-cu12/12.9.2.10/json).
**Windows GPU**: nvidia-cublas-cu12 недоступен как pip-пакет для Windows.
Единственный путь — системный CUDA toolkit (`choco install cuda` / `winget install -e --id Nvidia.CUDA`).
CLI выводит эту подсказку при CUDA-ошибке на `sys.platform == "win32"`.
Это обоснование состава extra для конкретных wheels, а не подтверждение
транскрипции на Windows GPU. Реальный прогон Windows x64 с драйвером и extra,
без Toolkit и ручной правки PATH, **не выполнен**. Linux-тесты с подменой
Windows API не заменяют такую проверку.
**Namespace package**: `nvidia.cublas` — namespace package (`__file__` is `None`),
для определения директории используется `__path__[0]`, а не `__file__`.
## Проверка поставки и поведения
## Отклонённые альтернативы
На Linux выполнены `uv run pytest`: 500 passed, 2 skipped. Пропуски —
Windows-only кодировка OEM и интеграционный bootstrap без optional-пакета.
До удаления cuBLAS интеграционный тест Linux bootstrap проходил.
Обычный `uv sync --locked` удаляет прежнюю обязательную cuBLAS;
`uv sync --extra cuda --locked --dry-run` возвращает её в план установки.
| Альтернатива | Почему отклонена |
|---|---|
| `nvidia-cudnn-cu12` в зависимостях | ctranslate2 не использует cuDNN — ноль символов, проверено через `nm -D` |
| Self-reexec с `LD_LIBRARY_PATH` | ctypes.CDLL решает задачу без перезапуска процесса; self-reexec создаёт проблемы с сигналами, tty, fd |
| `os.environ["LD_LIBRARY_PATH"] += ...` | glibc кеширует пути при старте, не перечитывает environ |
| `DeviceResolution` dataclass + `resolve_device()` | Один `bool strict_device` решает ту же задачу проще |
| ctranslate2 preflight (`get_supported_compute_types`) | Латентность; try/catch при загрузке модели не хуже |
| Bootstrap console_scripts entrypoint | Не нужен — достаточно вызова в начале `transcriber.py` |
Метаданные собранного wheel проверены для 12 сочетаний платформы, архитектуры
и extra. Полное разрешение зависимостей wheel через `uv pip compile` для Linux
и Windows, с extra и без, подтверждает отсутствие NVIDIA-пакетов в обычной
установке и наличие только cuBLAS 12.9.1.4 при выборе extra.
Формы `uv tool install` для клона, клона с extra и именованной Git-зависимости
с extra проверены в отдельном временном каталоге tools. Для проверки самой
команды зависимости были исключены; их разрешение проверено отдельно выше.
Git-транспорт проверялся через локальный репозиторий и ветку реализации,
а не через ещё не опубликованную ветку на сервере. Версия uv — 0.12.17.
## Последствия и альтернативы
- Обычная установка не требует NVIDIA-пакетов. FasterWhisper CPU сохраняется.
- Дополнительные библиотеки скачиваются только по выбору пользователя.
- Единый extra заменяет требование установить полный Toolkit на Windows;
существующая системная установка библиотек остаётся допустимой.
- Отклонено сохранение обязательной cuBLAS ради готовности CUDA сразу после
установки: это увеличивает CPU-установку и не решает несовместимость GPU.
- Отклонено автоматическое включение CUDA по драйверу или extra: установка
библиотек не должна менять движок и модель по умолчанию.
- Перезапуск процесса с `LD_LIBRARY_PATH` не нужен; явная загрузка библиотек
решает проблему без изменения обработки сигналов и файловых дескрипторов.
- CUDA extra на Windows ARM64, Linux ARM и macOS в эту задачу не входит.