Home Arrow Icon Knowledge base Arrow Icon Global Arrow Icon Wie hilft JAX, die Gradientenprüfung zu reduzieren, die Gedächtnisfragmentierung zu reduzieren?


Wie hilft JAX, die Gradientenprüfung zu reduzieren, die Gedächtnisfragmentierung zu reduzieren?


JAX 'Gradient Checkpointing, der durch `Jax.Checkpoint` (auch als" jax.remat` bezeichnet) implementiert wurde, hilft bei der Verwaltung des Speicherverbrauchs, indem sie steuern, welche Zwischenwerte während des Vorwärtsbestands der automatischen Differenzierung gespeichert werden. Standardmäßig speichert Jax alle Zwischenwerte (Residuen), um sie während des Rückwärtspasses wiederzuverwenden, was zu hohen Speicherkosten führen kann, insbesondere bei Hardwarebeschleunigern, bei denen der Speicherzugriff teuer ist [1] [3].

Gradientenprüfungsmechanismus:

1.. Dieser Ansatz reduziert die Speicherverwendung, erhöht jedoch die Rechenzeit [1] [3].

2. Speicherreduzierung: Während das Checkpoint nicht die Bedürfnisse des Speichers während der Backpropagation vollständig beseitigt (da Gradienten immer noch Speicher für Zwischenwerte benötigen), kann dies die Verwendung von Spitzenspeichern verringern, indem die Speicherung bestimmter Zwischenprodukte vermieden wird [8]. Die tatsächlichen Speichereinsparungen hängen jedoch davon ab, wie das Checkpointing innerhalb des Berechnungsdiagramms angewendet wird.

3.. Reduzierung der Speicherfragmentierung: Obwohl `jax.Checkpoint` hauptsächlich Ziele zur Reduzierung der Spitzenspeicherverwendung, anstatt die Speicherfragmentierung direkt zu adressieren, kann die effiziente Verwendung von Überprüfungen zur Verwaltung von Speicherzuweisungsmustern helfen. Durch Kontrolle, wenn Zwischenprodukte gespeichert und neu berechnet werden, kann es indirekt die Fragmentierung mildern, indem der Gesamtspeicher Fußabdruck reduziert und möglicherweise die Notwendigkeit häufiger Zuordnungen und Deallokationen minimiert [7].

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Jax's Gradient Checkpointing hauptsächlich darauf abzielt, die Nutzung des Spitzengedächtnisses durch Rematerialisierung von Zwischenprodukten zu verringern, kann indirekt zu besseren Speicherverwaltungspraktiken beitragen, die dazu beitragen, die Fragmentierung durch Optimierung von Speicherzuordnungsmustern zu mildern. Eine direkte Verringerung der Gedächtnisfragmentierung wird jedoch effektiver durch andere Strategien wie Batching -Operationen und Überwachung des Speicherverbrauchs erreicht [7].

Zitate:
[1] https://docs.jax.dev/en/latest/gradient-checkpointing.html
[2] https://discuss.pytorch.org/t/gradient-checkpointing-it-effect-on-memory-and-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-not-reduce-memory-usage/71421
[7] https://app.studyraid.com/en/read/11969/381958/memory-management-best-practices
[8] https://github.com/google/jax/issues/19822