Podczas korzystania z TPU z frameworkami takimi jak Pytorch lub MXNET pojawia się kilka typowych wyzwań:
1. Ograniczona obsługa frameworka: TPU są ściśle zintegrowane z TensorFlow, co czyni je mniej kompatybilnymi z innymi frameworkami, takimi jak Pytorch i MxNet. Pytorch używa pakietu „Torch_xla` do obsługi TPU, ale to wsparcie nie jest tak natywne ani obszerne jak TensorFlow [1] [3].
2. Złożoność programowania: TPU mają spersonalizowaną architekturę i instrukcji na niskim poziomie, co utrudnia ich bezpośrednio zaprogramowanie w porównaniu z GPU. Większość programistów polega na interfejsach API na wysokim poziomie, takim jak tensorflow, aby skutecznie wykorzystać TPU [3].
3. Ograniczenia precyzyjne: TPU są zoptymalizowane pod kątem obliczeń o niskiej precyzyjnej (8-bit i poniżej), przede wszystkim obsługując matematykę FP32 i BF16 przy zmniejszonej przepustowości. Może to ograniczyć wydajność dla modeli, które nie kwantyfikują dobrze do niższych dokładności, w przeciwieństwie do GPU, które obsługują szerszy zakres dokładności zmiennoprzecinkowego [3].
4. Ograniczenia pamięci: TPU zwykle mają ograniczoną pamięć pokładową (8-16 GB na układ), co może ograniczyć rozmiar modeli, które można szkolić bez znaczącej degradacji wydajności z powodu zamiany pamięci [3].
5. Wyzwania skalowalności: Podczas gdy TPU oferują skalowalność w niektórych konfiguracjach (np. Podsum TPU V3), skalowanie do większych konfiguracji wymaga znacznego wysiłku inżynieryjnego, w przeciwieństwie do niektórych architektury GPU, które mogą łatwiej skalować [3].
6. Społeczność i dokumentacja: Ponieważ TPU są zoptymalizowane przede wszystkim pod kątem TensorFlow, dokumentacji i wsparcia społeczności do korzystania z nich z innymi ramami, takimi jak Pytorch lub MXNET, mogą być mniej kompleksowe, co utrudnia programistom rozwiązywanie problemów i optymalizacji ich użycia [2] [6] .
Cytaty:[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-comprened-to-terdeep-learning-apis
[9] https://www.freecodecamp.org/news/deep-learning-frameworks-compred-mxnet-vs-tensorflow-vs-dl4j-vs-pietorch/