Jaxのメモリ再利用システムは、特にGPUやTPUなどのアクセラレータデバイスで大規模な計算を操作する場合、メモリ割り当てを最適化し、不要なメモリの割り当てを減らすように設計されています。これがどのように機能しますか：
1.アレイの寿命の追跡：Jaxは、アレイの寿命を追跡して、メモリを安全に再利用できる時期を判断します。これは、配列が不要になったら、そのメモリを他の操作に再利用できることを意味します。
2。メモリの再利用メカニズム：計算を実行するとき、JAXは、もはや不要な中間アレイからメモリブロックを再利用しようとします。たとえば、中間配列が計算で使用されてから破棄された場合、Jaxはその後の操作のためにメモリを再利用しようとします。これは、「jax.jit」を使用して関数をコンパイルする場合に特に効果的です。これは、繰り返し計算中のメモリの割り当てを最小限に抑えるのに役立つためです。
3。バッファー寄付：JAXのメモリ再利用のもう1つの側面は、バッファー寄付です。これには、特定の入力バッファーを再利用して、形状とタイプが一致する場合に出力値を保持できることを指定することが含まれます。これは、「jax.pmap」や `jax.jit`などの関数で` donate_argnums`パラメーターを使用して達成されます。バッファーを寄付することにより、JAXは出力に新しいメモリの割り当てを避け、全体的なメモリ使用量を削減できます。
4。デバイスメモリの割り当て：JAXは、ホストRAMではなく、ターゲットデバイス(GPUやTPUなど)にメモリを割り当てます。この割り当て戦略は、特に操作のメモリを事前に移動する場合、メモリの断片化を最小限に抑え、割り当てオーバーヘッドを削減するために最適化されています。
全体として、Jaxのメモリ再利用システムは、不必要なメモリの割り当てを最小限に抑え、デバイスメモリの効率的な使用を確保することにより、パフォーマンスを最適化するのに役立ちます。これは、大規模な計算に重要です。
引用：[1] https://app.studyraid.com/en/read/11969/381958/memory-management-best-practics
[2] https://docs.jax.dev/en/latest/faq.html
[3] https://stackoverflow.com/questions/74628777/why-does-gpu-memory-increase-when-recreating-a-jax-mumpy-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-diferentiation-in-jax