JAX xử lý phân mảnh bộ nhớ trên TPU thông qua một số chiến lược tối ưu hóa việc sử dụng bộ nhớ và giảm thiểu phân mảnh. Dưới đây là một số cách tiếp cận chính:
1. Sử dụng phân cấp bộ nhớ: TPU có hệ thống phân cấp bộ nhớ tinh vi, bao gồm bộ nhớ băng thông cao (HBM), bộ nhớ vectơ, bộ nhớ vô hướng và bộ nhớ tích lũy. JAX tối ưu hóa các tính toán bằng cách cấu trúc dữ liệu để giảm thiểu chuyển đổi giữa các mức bộ nhớ này, giúp giảm phân mảnh bộ nhớ bằng cách đảm bảo vị trí dữ liệu hiệu quả và truy cập [1].
2. Bố cục dữ liệu hiệu quả: JAX khuyến khích tối ưu hóa bố cục dữ liệu phù hợp với kích thước thân thiện với TPU, thường là kích thước đệm để phù hợp với kích thước xử lý tối ưu của TPU. Sự liên kết này giúp giảm chất thải và phân mảnh bộ nhớ bằng cách đảm bảo dữ liệu được xử lý theo các khối được TPU xử lý hiệu quả [1].
3. Việc tìm nạp trước đảm bảo rằng dữ liệu có sẵn khi cần thiết, giảm khả năng phân mảnh bộ nhớ do phân bổ chậm [1].
4. Xử lý Sharding và Xử lý song song: JAX hỗ trợ các tính toán ngăn chặn trên các lõi TPU, cho phép xử lý song song hiệu quả. Bằng cách chia dữ liệu và tính toán trên nhiều lõi, JAX có thể quản lý bộ nhớ hiệu quả hơn, giảm nguy cơ phân mảnh bằng cách phân phối tải [1].
5. Hồ sơ bộ nhớ thiết bị: JAX cung cấp các công cụ để sử dụng bộ nhớ thiết bị, điều này có thể giúp xác định và gỡ lỗi các sự cố liên quan đến bộ nhớ, bao gồm cả phân mảnh. Bằng cách hiểu cách sử dụng bộ nhớ, các nhà phát triển có thể tối ưu hóa mã của họ để giảm thiểu phân mảnh và cải thiện hiệu suất tổng thể [5].
Nhìn chung, cách tiếp cận của JAX để xử lý phân mảnh bộ nhớ trên TPU bao gồm sự kết hợp của việc tối ưu hóa bố cục dữ liệu, sử dụng phân cấp bộ nhớ của TPU một cách hiệu quả và sử dụng các kỹ thuật xử lý song song nâng cao.
Trích dẫn:[1] https://app.studyraid.com/en/read/11969/381956/tpu-computation-strategies
[2] https://kolonist26-jax-kr.readthedocs.io/en/latest/gpu_memory_allocation.html
[3] https://jax.readthedocs.io/en/latest/gpu_memory_allocation.html
[4] https://www.datacamp.com/tutorial/combine-google-gemma-with-tpus-fine-tune-and-run-inference-with-enhanced-performance-and-speed
[5] https://docs.jax.dev/en/latest/device_memory_profiling.html
[6] https://github.com/google/jax/discussions/16177
[7] https://jax.readthedocs.io/en/latest/pallas/tpu/distribut.html
[8] https://nbi.ku.dk/english/theses/masters-theses/albert-alonso-de-la-fuente/Albert_Alonso_de_la_Fuente.pdf