เมื่อใช้ TPUs กับเฟรมเวิร์กเช่น Pytorch หรือ MXNET ความท้าทายทั่วไปหลายประการเกิดขึ้น:
1. การสนับสนุนเฟรมเวิร์ก จำกัด : TPUs ถูกรวมเข้ากับ TensorFlow อย่างแน่นหนาทำให้เข้ากันได้น้อยลงกับเฟรมเวิร์กอื่น ๆ เช่น Pytorch และ MXNET Pytorch ใช้แพ็คเกจ `Torch_xla` เพื่อรองรับ TPU แต่การสนับสนุนนี้ไม่ได้เป็นแบบดั้งเดิมหรือกว้างขวางเท่ากับ TensorFlow [1] [3]
2. ความซับซ้อนของการเขียนโปรแกรม: TPUs มีสถาปัตยกรรมฮาร์ดแวร์ระดับต่ำที่กำหนดเองและชุดคำสั่งซึ่งทำให้การเขียนโปรแกรมยากขึ้นเมื่อเทียบกับ GPU โดยตรง นักพัฒนาส่วนใหญ่พึ่งพา API ระดับสูงเช่น Tensorflow เพื่อใช้ประโยชน์จาก TPU ได้อย่างมีประสิทธิภาพ [3]
3. ข้อ จำกัด ที่แม่นยำ: TPUs ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการคำนวณที่มีความแม่นยำต่ำ (8 บิตและต่ำกว่า) ส่วนใหญ่สนับสนุนคณิตศาสตร์ FP32 และ BF16 ที่ลดปริมาณงาน สิ่งนี้สามารถ จำกัด ประสิทธิภาพสำหรับโมเดลที่ไม่ได้ปริมาณที่ดีถึงการลดลงของความแม่นยำซึ่งแตกต่างจาก GPU ซึ่งรองรับช่วงที่กว้างขึ้นของจุดลอยตัว [3]
4. ข้อ จำกัด ของหน่วยความจำ: โดยทั่วไปแล้ว TPUs จะมีหน่วยความจำออนบอร์ด จำกัด (8-16 GB ต่อชิป) ซึ่งสามารถ จำกัด ขนาดของแบบจำลองที่สามารถผ่านการฝึกอบรมได้โดยไม่ต้องมีการย่อยสลายประสิทธิภาพอย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากการแลกเปลี่ยนหน่วยความจำ [3]
5. ความท้าทายความสามารถในการปรับขนาด: ในขณะที่ TPUs เสนอความสามารถในการปรับขนาดภายในการกำหนดค่าบางอย่าง (เช่น TPU V3 PODs) การปรับขนาดให้กับการตั้งค่าที่ใหญ่ขึ้นนั้นต้องการความพยายามทางวิศวกรรมที่สำคัญซึ่งแตกต่างจากสถาปัตยกรรม GPU บางตัวที่สามารถปรับขนาดได้ง่ายขึ้น [3]
6. ชุมชนและเอกสารประกอบ: เนื่องจาก TPUs ได้รับการปรับให้เหมาะสมที่สุดสำหรับ TensorFlow เอกสารและการสนับสนุนชุมชนสำหรับการใช้พวกเขากับเฟรมเวิร์กอื่น ๆ เช่น Pytorch หรือ MXNET อาจครอบคลุมน้อยกว่า .
การอ้างอิง:[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-reep-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-disadgantages-of-mxnet-compared-to-other-deep-learning-apis
[9] https://www.freecodecamp.org/news/deep-learning-frameworks-ompared-mxnet-vs-tensorflow-vs-dl4j-vs-pytorch/