JAX's geheugen hergebruiksysteem is ontworpen om de geheugentoewijzing te optimaliseren en onnodige geheugentoewijzingen te verminderen, met name bij het werken met grootschalige berekeningen op versnellerapparaten zoals GPU's en TPU's. Hier is hoe het werkt:
1. Tracking Array Lifetimes: JAX volgt de levensduur van arrays om te bepalen wanneer geheugen veilig kan worden hergebruikt. Dit betekent dat zodra een array niet langer nodig is, het geheugen kan worden hergebruikt voor andere bewerkingen.
2. Memory hergebruikmechanisme: bij het uitvoeren van berekeningen probeert JAX geheugenblokken te hergebruiken van tussenliggende arrays die niet langer nodig zijn. Als een tussenliggende array bijvoorbeeld in een berekening wordt gebruikt en vervolgens wordt weggegooid, zal JAX proberen zijn geheugen opnieuw te gebruiken voor latere bewerkingen. Dit is met name effectief bij het gebruik van `jax.jit` om functies samen te stellen, omdat het helpt bij het minimaliseren van geheugenallocaties tijdens herhaalde berekeningen.
3. Bufferdonatie: Een ander aspect van geheugen hergebruik in JAX is bufferdonatie. Dit houdt in dat bepaalde invoerbuffers kunnen worden hergebruikt om uitvoerwaarden vast te houden als ze overeenkomen met vorm en type. Dit wordt bereikt met behulp van de parameter `donate_argnums` in functies zoals` jax.pmap` of `jax.jit`. Door buffers te doneren, kan JAX voorkomen dat nieuw geheugen voor uitgangen wordt toegewezen, waardoor het algemene geheugengebruik wordt verminderd.
4. Apparaatgeheugentoewijzing: JAX wijst geheugen toe op het doelapparaat (bijv. GPU of TPU) in plaats van op de host -RAM. Deze toewijzingsstrategie is geoptimaliseerd om geheugenfragmentatie te minimaliseren en de overhead van de allocatie te verminderen, vooral wanneer het prealloceer geheugen voor bewerkingen.
Over het algemeen helpt JAX's geheugen hergebruiksysteem bij het optimaliseren van de prestaties door onnodige geheugentoewijzingen te minimaliseren en een efficiënt gebruik van apparaatgeheugen te waarborgen, wat cruciaal is voor grootschalige berekeningen.
Citaten:[1] https://app.studyraid.com/en/read/11969/381958/memory-management-best-practices
[2] https://docs.jax.dev/en/latest/faq.html
[3] https://stackoverflow.com/questions/74628777/why-does-gpu-memory-crease-wen-Recreating-and-ReasSigning-a-jax-numpy-Array-t
[4] https://github.com/google/jax/discussions/8056
[5] https://docs.jax.dev/en/latest/device_memory_profiling.html
[6] https://news.ycombinator.com/item?id=29128998
[7] https://jax.readthedocs.io/en/latest/gpu_memory_allocation.html
[8] https://www.kaggle.com/code/goktugguvercin/automatic-differentiation-in-jax