Jak hierarchie paměti TPU ovlivňuje fragmentaci paměti v JAX

Fragmentace paměti v JAX na TPU:

1. Rozložení dat a přidělení paměti: JAX přiděluje paměť na cílovém zařízení (TPU) spíše než v hostitelské RAM. Efektivní rozložení dat je zásadní pro minimalizaci fragmentace paměti. Polstrovací tenzory tak, aby odpovídaly velikosti přátelské k TPU, mohou pomoci snížit fragmentaci tím, že zajistí, že paměť je přidělena v sousedních blocích, které se snadněji spravují a znovu použijí [1] [4].

2. Statické tvary a kompilace JIT: JAX vyžaduje statické tvary při použití `jax.jit`, což pomáhá kompilátoru optimalizovat využití paměti a snižovat fragmentaci tím, že se během běhu zabrání dynamické paměti. Tato statická optimalizace zajišťuje, že paměť je přidělena efektivně a důsledně, což snižuje pravděpodobnost fragmentace [6].

3. Využití hierarchie paměti: Využití různých úrovní paměti v TPU může JAX optimalizovat vzorce přístupu k datům. Například použití VMEM pro vysokorychlostní přístup dat během provádění jádra snižuje potřebu častých převodů do az HBM, což může vést k fragmentaci paměti, pokud nebude správně zvládnuto [5].

4. Paralelní zpracování a sharding: Techniky, jako je paralelismus potrubí a sharding, pomáhají distribuovat data na více jádrech TPU, což snižuje tlak paměti na jednotlivá jádra a minimalizuje fragmentaci tím, že každý jádro efektivně zpracovává část dat [1] [3].

Stručně řečeno, hierarchie paměti TPUS ovlivňuje fragmentaci paměti v JAX poskytnutím rámce pro efektivní přidělování paměti a přístup k datům. Optimalizací rozložení dat, využitím statických tvarů a využitím technik paralelního zpracování mohou vývojáři minimalizovat fragmentaci paměti a zvýšit celkový výkon na TPU.