Home Arrow Icon Knowledge base Arrow Icon Global Arrow Icon Kaip TPU atminties hierarchija veikia atminties suskaidymą JAX


Kaip TPU atminties hierarchija veikia atminties suskaidymą JAX


TPU atminties hierarchija daro didelę įtaką „Jax“ atminties suskaidymui, darant įtaką duomenims saugomi ir pasiekiami skaičiavimų metu. TPU turi sudėtingą atminties hierarchiją, apimančią didelę pralaidumo atmintį (HBM), vektorių atmintį (VMEM), skaliarinę atmintį ir akumuliatoriaus atmintį. Ši hierarchija yra skirta optimizuoti našumą, sumažinant duomenų perdavimą tarp skirtingų atminties lygių, o tai gali sumažinti atminties suskaidymą.

Atminties suskaidymas JAX TPUS:

1. Duomenų išdėstymas ir atminties paskirstymas: JAX paskirsto atmintį tiksliniame įrenginyje (TPU), o ne pagrindiniame RAM. Efektyvus duomenų išdėstymas yra labai svarbus norint sumažinti atminties suskaidymą. Padėklų tenzai, skirti atitikti TPU draugiškus dydžius, gali padėti sumažinti suskaidymą užtikrinant, kad atmintis būtų paskirstyta gretimuose blokuose, kuriuos lengviau valdyti ir pakartotinai naudoti [1] [4].

2. Statinės formos ir JIT kompiliacija: Jax reikalauja statinių formų, kai naudojama „Jax.jit“, kuri padeda kompiliatoriui optimizuoti atminties naudojimą ir sumažinti fragmentaciją, vengiant dinaminės atminties paskirstymo vykdymo metu. Šis statinis optimizavimas užtikrina, kad atmintis būtų paskirstyta efektyviai ir nuosekliai, sumažinant suskaidymo tikimybę [6].

3. Atminties hierarchijos panaudojimas: panaudodamas skirtingus atminties lygius TPU, JAX gali optimizuoti duomenų prieigos modelius. Pavyzdžiui, naudojant „VMEM“ greičiui duomenų prieigai prie branduolio vykdymo, sumažėja poreikis dažnai perduoti į HBM ir iš jo, o tai gali sukelti atminties suskaidymą, jei jis nebus tinkamai valdomas [5].

4. Lygiagretus apdorojimas ir sparnas: Technikos, tokios kaip vamzdyno paralelizmas ir sparnas, padeda paskirstyti duomenis per kelias TPU šerdes, mažindami atminties slėgį atskiroms šerdims ir sumažinant suskaidymą, užtikrinant, kad kiekviena branduolys efektyviai apdorotų dalį duomenų [1] [3].

Apibendrinant galima pasakyti, kad TPU atminties hierarchija daro įtaką atminties suskaidymui JAX, pateikdama veiksmingo atminties paskirstymo ir duomenų prieigos prie duomenų sistemą. Optimizuodami duomenų išdėstymą, naudodamiesi statinėmis formomis ir panaudodami lygiagrečių apdorojimo metodus, kūrėjai gali sumažinti atminties suskaidymą ir sustiprinti bendrą TPU našumą.

Citatos:
[1] https://app.studyraid.com/en/read/11969/381956/tpu-computation-Strategies
[2] https://jax.readthedocs.io/en/latest/gpu_memory_allocation.html
[3] https://jax-ml.github.io/scaling-book/tpus/
[4] https://app.studyraid.com/en/read/11969/381958/memory-management-best-praktices
[5] https://docs.jax.dev/en/latest/pallas/tpu/details.html
[6] https://news.ycombinator.com/item?id=29128998
[7] https://jax.readthedocs.io/en/latest/pallas/tpu/distribed.html
[8] https://github.com/google/jax/discussions/12071