Home Arrow Icon Knowledge base Arrow Icon Global Arrow Icon Comment le point de contrôle du gradient de Jax aide-t-il à réduire la fragmentation de la mémoire


Comment le point de contrôle du gradient de Jax aide-t-il à réduire la fragmentation de la mémoire


Le point de contrôle du gradient de Jax, implémenté via `jax.checkpoint` (également appelé` jax.remat »), aide à gérer l'utilisation de la mémoire en contrôlant les valeurs intermédiaires stockées pendant la réussite avant de la différenciation automatique. Par défaut, JAX stocke toutes les valeurs intermédiaires (résidus) pour les réutiliser pendant le passage arrière, ce qui peut entraîner des coûts de mémoire élevés, en particulier sur les accélérateurs matériels où l'accès à la mémoire est coûteux [1] [3].

Mécanisme de pointage de contrôle du gradient:

1. Stratégie de rematérialisation: Au lieu de stocker tous les intermédiaires, «Jax.Checkpoint» permet à certains intermédiaires d'être recomputés (rematérialisés) pendant la passe arrière. Cette approche réduit l'utilisation de la mémoire mais augmente le temps de calcul [1] [3].

2. Réduction de la mémoire: Bien que le point de contrôle n'élimine pas entièrement le besoin de mémoire pendant la rétropropagation (car les gradients nécessitent toujours de la mémoire pour les valeurs intermédiaires), il peut réduire l'utilisation de la mémoire maximale en évitant le stockage de certains intermédiaires [8]. Cependant, les économies de mémoire réelles dépendent de la façon dont le point de contrôle est appliqué dans le graphique de calcul.

3. Réduction de la fragmentation de la mémoire: bien que «jax.checkpoint» cible principalement la réduction de l'utilisation de la mémoire de pointe plutôt que de traiter directement la fragmentation de la mémoire, une utilisation efficace du point de contrôle peut aider à gérer les modèles d'allocation de mémoire. En contrôlant lorsque les intermédiaires sont stockés et recomputés, il peut indirectement atténuer la fragmentation en réduisant l'empreinte de la mémoire globale et en minimisant potentiellement le besoin d'allocations et de négociations fréquents [7].

En résumé, bien que le point de contrôle du gradient de Jax vise principalement à réduire l'utilisation de la mémoire de pointe en rematérialisant les intermédiaires, il peut indirectement contribuer à de meilleures pratiques de gestion de la mémoire qui aident à atténuer la fragmentation en optimisant les modèles d'allocation de mémoire. Cependant, la réduction directe de la fragmentation de la mémoire est réalisée plus efficacement grâce à d'autres stratégies telles que les opérations par lots et la surveillance de l'utilisation de la mémoire [7].

Citations:
[1] https://docs.jax.dev/en/latest/gradient-checkpointing.html
[2] https://discuss.pytorch.org/t/gradient-checkpointing-and-its-effect-on-memory-and-runtime/198437
[3] https://docs.jax.dev/en/latest/_autosummary/jax.checkpoint.html
[4] https://github.com/google/jax/discussions/20252
[5] https://jax.readthedocs.io/en/latest/gpu_memory_allocation.html
[6] https://discuss.pytorch.org/t/gradient-checkpointing-does-not-reduce-memory-usage/71421
[7] https://app.studyrad.com/en/read/11969/381958/Memory-management-Best-Practices
[8] https://github.com/google/jax/issues/19822