JAX behandelt geheugenfragmentatie anders op GPU's in vergelijking met TPU's vanwege de inherente architectuur en het ontwerp van deze apparaten.
Geheugenfragmentatie op GPU's
- Preallocation -strategie: JAX pre -realloceert 75% van het totale GPU -geheugen standaard wanneer de eerste bewerking wordt uitgevoerd. Deze strategie minimaliseert allocatie-overhead en geheugenfragmentatie maar kan leiden tot fouten buiten het geheugen als ze niet correct worden beheerd [1] [3].
- Geheugenfragmentatieproblemen: GPU's hebben een complexe geheugenhiërarchie, die problemen met geheugenfragmentatie kan verergeren. Deze complexiteit maakt het een uitdaging voor JAX om geheugen efficiënt te beheren zonder fragmentatie [6].
- Gebrek aan automatische defragmentatie: in tegenstelling tot TPU's, hebben GPU's geen ingebouwde automatische geheugenafwijking in JAX. Het implementeren van een dergelijke functie wordt overwogen maar momenteel niet gepland [7].
Geheugenfragmentatie op TPU's
- Vereenvoudigde geheugenhiërarchie: TPU's hebben een eenvoudiger geheugenhiërarchie in vergelijking met GPU's, wat de kans op significante geheugenfragmentatieproblemen vermindert [6].
- Automatische geheugendefragmentatie: de TFRT TPU -backend ondersteunt automatische geheugendefragmentatie, die helpt bij het efficiënt geheugengebruik behouden en de fragmentatie vermindert [7].
- Sequentiële verwerking: TPUS -procesgegevens opeenvolgend, wat kan leiden tot meer voorspelbare geheugengebruikspatronen en mogelijk minder fragmentatie in vergelijking met de parallelle verwerking op GPU's [8].
Over het algemeen is het geheugenbeheer van JAX op GPU's vatbaarder voor fragmentatie vanwege het ontbreken van automatische defragmentatie en de complexe GPU-geheugenhiërarchie, terwijl TPU's een meer gestroomlijnde aanpak bieden met ingebouwde defragmentatiemogelijkheden.
Citaten:[1] https://jax.readthedocs.io/en/latest/gpu_memory_allocation.html
[2] https://arxiv.org/pdf/2309.07181.pdf
[3] https://kolonist26-jax-kr.readthedocs.io/en/latest/gpu_memory_allocation.html
[4] https://proceedings.neurips.cc/paper_files/paper/2023/file/42c40aff7814e9796266e12053b1c610-paper-conference.pdf
[5] https://docs.jax.dev/en/latest/device_memory_profiling.html
[6] https://massedcompute.com/faq-answers/?question=how+do+nvidia+gpus+Handle+Memory+Fragmentation+ Compared+to+tpus%3F
[7] https://github.com/google/jax/issues/9064
[8] https://docs.jax.dev/en/latest/pallas/tpu/details.html
[9] https://app.studyraid.com/en/read/11969/381958/memory-management-best-practices