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与TensorFlow相比,JAX如何处理TPU内存分配


JAX和TensorFlow以不同的方式处理TPU内存分配,反映了其独特的设计理念和优化策略。

JAX内存分配

- 预先集结:JAX不会以与GPU上的方式进行预先分配在TPU上的内存,在GPU上,它默认情况下[1]在该GPU上进行了gpu内存的75%。但是,执行操作时,JAX按照特定模式来优化性能[5],将内存分配在目标设备(TPU)上。
- 设备特定分配:内存分配在用户指定的设备上,但是JAX可能会在TPU上分配,即使指示使用TPU有足够的免费内存使用CPU [3]。
- 优化:JAX使用复杂的内存分配策略,该策略可针对加速器设备进行大规模计算进行了优化。当jitting功能时,它需要静态形状才能优化内存使用和性能[10]。

TensorFlow内存分配

- preallocation:TensorFlow,就像GPU上的JAX一样,默认情况下预处理内存。当同时运行多个过程或框架时,这可能会导致冲突[1]。
- 动态分配:TensorFlow允许动态内存分配,可以将其配置为减少存储器使用情况并避免记忆错误错误。
-TPU集成:TensorFlow旨在与TPU无缝配合使用,从而更容易按大规模部署机器学习模型[8]。但是,与JAX的策略相比,TensorFlow在TPU上的内存管理的记录较少。

### 比较

- JAX专注于通过静态汇编和对内存分配的精确控制来优化性能,这可以更有效地利用TPU资源。
- TensorFlow提供了一个更具动态的环境,该环境与TPU高度集成,但可能需要其他配置来优化内存使用情况。

总而言之,尽管两个框架都优化了TPU的内存分配,但JAX强调了静态优化和精确控制,而TensorFlow则提供了一种更具动态的方法,并具有强大的TPU集成。

引用:
[1] https://jax.readthedocs.io/en/latest/gpu_memory_allocation.html
[2] https://stackoverflow.com/questions/71175620/cleaning-google-tpu-memory-python
[3] https://github.com/jax-ml/jax/issues/25396
[4] https://cloud.google.com/tpu/docs/cloud-tpu-tools
[5] https://app.studyraid.com/en/read/11969/381958/memory-management-best-practices
[6] https://cloud.google.com/tpu/docs/profile-tpu-vm
[7] https://github.com/google/jax/discussions/9756
[8] https://blog.neterra.cloud/en/so-what-what-is-a-tensor-processing-unit-tpu-and-why-will-it-will-it-be be-be-be-be-be-be-be-the-future-of-parchine-lorearning /
[9] https://cloud.google.com/tpu/docs/run-calculation-jax
[10] https://news.ycombinator.com/item?id=29128998