Ao usar TPUs em ambientes Kaggle com Pytorch Lightning, surgem várias limitações:
1. Restrições de recursos: Kaggle impõe limites de uso às TPUs, permitindo apenas 20 horas de uso da TPU por semana. Isso pode restringir significativamente as sessões de treinamento em larga escala ou prolongadas [1].
2. Desafios de otimização de desempenho: as TPUs são otimizadas para cargas de trabalho específicas, particularmente aquelas que envolvem extensas multiplicações e convoluções de matrizes. No entanto, o uso de TPUs com Pytorch pode levar a gargalos de desempenho devido a fatores como pequenos tamanhos de lotes, avaliações tensores explícitas durante o treinamento, mudanças frequentes nas formas tensores e operações de tensor não suportadas, o que pode causar a mudança de contexto para a CPU [2] [8] .
3. Problemas de compatibilidade de software: As TPUs são otimizadas principalmente para o Tensorflow do Google, o que pode levar a problemas de compatibilidade com outras estruturas como o Pytorch. Os usuários geralmente relatam dificuldades em configurar e usar TPUs com Pytorch em Kaggle devido a esses desafios de compatibilidade [3] [6].
4. Gargadas de dados: as TPUs são muito rápidas, o que pode resultar em gargalos de dados, onde a TPU passa a maior parte do tempo aguardando dados. Essa ineficiência pode limitar a utilização completa dos recursos da TPU [7].
5. Natureza experimental da integração de Pytorch: A integração de pytorch com TPUs ainda é experimental, levando a possíveis problemas de desempenho e recursos ausentes em comparação com estruturas mais estabelecidas como o tensorflow [4].
Citações:[1] https://admantium.com/blog/llm32_cloud_provider_comparison/
[2] https://www.restack.io/p/pytorch-leightning-answer-tpu-kaggle-cat-ai
[3] https://www.datacamp.com/blog/tpu-vs-gpu-ai
[4] https://lightning.ai/docs/pytorch/1.5.9/advanced/tpu.html
[5] https://www.kaggle.com/questions-and-answers/184059
[6] https://www.kaggle.com/product-feedback/159705
[7] https://www.kaggle.com/docs/tpu
[8] https://lightning.ai/docs/pytorch/stable/accelerators/tpu_basic.html