Ao usar TPUs com estruturas como Pytorch ou MXNET, surgem vários desafios comuns:
1. Suporte à estrutura limitada: as TPUs são fortemente integradas ao TensorFlow, tornando -as menos compatíveis com outras estruturas como Pytorch e MxNet. O Pytorch usa o pacote `Torch_xla` para suportar o TPUS, mas esse suporte não é tão nativo ou extenso quanto o Tensorflow [1] [3].
2. Complexidade da programação: as TPUs têm uma arquitetura de hardware e um conjunto de instruções de baixo nível personalizado, o que os torna mais difíceis de programar diretamente em comparação com as GPUs. A maioria dos desenvolvedores depende de APIs de alto nível, como o TensorFlow, para aproveitar o TPUs de maneira eficaz [3].
3. Limitações de precisão: as TPUs são otimizadas para cálculos de baixa precisão (8 bits e abaixo), suportando principalmente a matemática FP32 e BF16 na taxa de transferência reduzida. Isso pode limitar o desempenho para modelos que não quantizam bem para baixar precisões, diferentemente das GPUs que suportam uma gama mais ampla de precisões de ponto flutuante [3].
4. Restrições de memória: as TPUs normalmente têm memória limitada a bordo (8-16 GB por chip), que pode restringir o tamanho dos modelos que podem ser treinados sem degradação significativa do desempenho devido à troca de memória [3].
5. Desafios de escalabilidade: Enquanto as TPUs oferecem escalabilidade dentro de determinadas configurações (por exemplo, vagens de TPU V3), a escala para configurações maiores requer um esforço significativo de engenharia, diferentemente de algumas arquiteturas de GPU que podem escalar mais facilmente [3].
6. Comunidade e documentação: como as TPUs são otimizadas principalmente para tensorflow, documentação e apoio da comunidade para usá -las com outras estruturas como Pytorch ou MxNet pode ser menos abrangente, dificultando a solução de problemas e otimizar seu uso [2] [6] .
Citações:[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-hoosing-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 tothere-deep-learning-apis
[9] https://www.freecodecamp.org/news/deep-learning-frameworks-compared-mxnet-vs-tensorflow-vs-dl4j-vs-pytorch/