Bij het gebruik van TPU's met frameworks zoals Pytorch of MXNet, ontstaan verschillende gemeenschappelijke uitdagingen:
1. Beperkte raamwerkondersteuning: TPU's zijn nauw geïntegreerd met TensorFlow, waardoor ze minder compatibel zijn met andere frameworks zoals Pytorch en MXNet. Pytorch gebruikt het pakket `Torch_XLA` om TPU's te ondersteunen, maar deze ondersteuning is niet zo native of uitgebreid als TensorFlow's [1] [3].
2. Programmeercomplexiteit: TPU's hebben een aangepaste hardware-architectuur op laag niveau en instructieset, waardoor ze moeilijker zijn om direct te programmeren in vergelijking met GPU's. De meeste ontwikkelaars vertrouwen op API's op hoog niveau zoals TensorFlow's om TPU's effectief te benutten [3].
3. Precisiebeperkingen: TPU's zijn geoptimaliseerd voor berekeningen met lage precisie (8-bit en lager), die voornamelijk FP32 en BF16 MATH bij verminderde doorvoer ondersteunen. Dit kan de prestaties beperken voor modellen die niet goed kwantiseren tot lagere precisies, in tegenstelling tot GPU's die een breder scala aan drijvende-komma-precisies ondersteunen [3].
4. Geheugenbeperkingen: TPU's hebben meestal een beperkt ingebouwde geheugen (8-16 GB per chip), die de grootte van modellen kunnen beperken die kunnen worden getraind zonder significante prestatiedegradatie als gevolg van geheugenwisseling [3].
5. Schaalbaarheidsuitdagingen: hoewel TPU's schaalbaarheid bieden binnen bepaalde configuraties (bijv. TPU V3 -pods), vereist het schalen naar grotere setups aanzienlijke technische inspanningen, in tegenstelling tot sommige GPU -architecturen die gemakkelijker kunnen schalen [3].
6. Gemeenschap en documentatie: omdat TPU's voornamelijk zijn geoptimaliseerd voor tensorflow, documentatie en gemeenschapsondersteuning voor het gebruik ervan met andere frameworks zoals Pytorch of MXNet, is misschien minder uitgebreid, waardoor ontwikkelaars moeilijker worden om problemen op te lossen en te optimaliseren [2] [6] .
Citaten:[1] https://github.com/apache/incubator-mxnet/issues/19280
[2] https://botpenguin.com/blogs/mxnet-vs-tensorflow
[3] https://www.dataknobs.com/generativeai/tpu/tpu-limitations.html
[4] https://www.altexsoft.com/blog/pytorch-library/
[5] https://www.f22labs.com/blogs/pytorch-vs-tensorflow-choosing-your-deep-learning-framework/
[6] https://www.cronj.com/blog/ai-frameworks/
[7] https://www.datacamp.com/blog/tpu-vs-gpu-ai
[8] https://stackoverflow.com/questions/48233780/advantages-and-disadvantages-of-mxnet-compared-to-one-deep-learning-apis
[9] https://www.freecodecamp.org/news/deep-learning-frameworks-compared-mxnet-vs-tensorflow-vs-dl4j-vs-pytorch/