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D-VLA: A High-Concurrency Distributed Asynchronous Reinforcement Learning Framework for Vision-Language-Action Models

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D-VLA 是一个面向大型 Vision-Language-Action 模型的分布式 RL 训练系统,用来减少模拟器与训练之间的争用。它在 ManiSkill 上用 π0.5 和 OpenVLA-OFT 的吞吐量高于 RLinf-VLA 和 RL-VLA³ 基线。

  • 大型 VLA 的 RL 运行把 GPU 密集的物理仿真、模型推理和训练放在一起,导致显存争用、通信延迟和硬件空闲。
  • 基于 SFT 的机器人策略需要昂贵的示范数据,在新任务或状态分布变化时常常失效;在线 RL 可以加入探索,但现有系统对大型 VLA 模型来说速度太慢。
  • 这个瓶颈很关键,因为 rollout 吞吐量低会限制机器人策略在训练中能收集多少交互数据。
  • D-VLA 将流量拆成高频数据平面,用于 rollout,和低频权重控制平面,用于参数更新。
  • 一个四线程的 “Swimlane” 管线把采样、权重接收、梯度训练和权重分发并行运行。
  • rollout worker 将 PhysX 风格仿真与冻结的策略副本放在一起,减少观测传输开销;actor worker 在 FSDP 下计算 GRPO 优势和裁剪策略梯度。
  • 该系统用 NCCL all-to-all 传输轨迹,并用 CPU/Gloo 路径在后台广播权重,避免 CUDA stream 与仿真争用。
  • 双池 GPU 显存设计把模型显存和物理引擎临时显存分开,本地拓扑复制把高频采样-推理流量限制在每个节点内部。
  • 在报告的单节点设置中,D-VLA 在 π0.5 上以 1:1 放置达到 147.0 steps/s,而 RLinf-co 为 127.24 steps/s,提升 22.25%;在 3:1 放置下达到 237.0 steps/s,比 RLinf-co 提升 86.26%。
  • 在 OpenVLA-OFT 上,D-VLA 报告 156.0 steps/s,RLinf-co 为 108.24 steps/s,RL-VLA³ 为 110.88 steps/s;相比 RLinf-co 提升 44.44%。
  • 在 16-GPU ManiSkill 的 π0.5 表中,D-VLA 在 1:1 下达到 336.04 steps/s,在 3:1 下达到 376.00 steps/s;图中给出的最佳 RL-VLA³ 结果是 250.77 steps/s。
  • 在 16-GPU ManiSkill 的 OpenVLA-OFT 表中,D-VLA 在 1:1 下达到 250.90 steps/s;RL-VLA³ 在 1:1 下达到 170.48 steps/s,RLinf-dis 在 1:1 下达到 107.23 steps/s。
  • D-VLA 将 π0.5 的 step time 在 16-GPU 1:1 表中降到 488.32,而 RL-VLA³ 1:1 为 669.80,RLinf-co 为 705.50。
  • 摘录没有给出最终成功率的数值;它只说 ManiSkill 的成功率曲线显示策略质量有竞争力,同时训练吞吐量上升。