O Pytorch Lightning lida com o paralelismo de dados no TPUS, alavancando os recursos da arquitetura da TPU, que é otimizada para cargas de trabalho de alto rendimento, como multiplicações e convoluções matriciais. Ao treinar em TPUs, o Lightning gerencia automaticamente a distribuição de dados nos núcleos da TPU, garantindo que cada núcleo processe a parte apropriada dos dados. Isso é conseguido sem a necessidade de implementação manual de amostradores distribuídos, pois o raio insere os amostradores corretos automaticamente para o treinamento da TPU [7].
Em uma configuração de TPU, o modelo é replicado em cada dispositivo e o treinamento paralelo de dados permite que o modelo se encaixe em um único dispositivo TPU enquanto é replicado em vários dispositivos em uma configuração distribuída [6]. Essa abordagem permite um processamento paralelo eficiente de grandes conjuntos de dados, acelerando significativamente os tempos de treinamento.
Para utilizar o TPUs com o Pytorch Lightning, você pode configurar o `treinador` especificando o número de núcleos de TPU. Por exemplo, para usar um POD TPU completo com 8 núcleos, você definiria `tpu_cores = 8` na inicialização do 'treinador` [7]. Essa configuração permite o paralelismo de dados sem costura sem a necessidade de gerenciamento explícito da distribuição de dados nos núcleos da TPU.
No entanto, para o desempenho ideal nas TPUs, é crucial considerar fatores como tamanho do lote, avaliação tensorial, formas dinâmicas de tensores e limitações de recursos para garantir a utilização eficiente dos recursos da TPU [9].
Citações:[1] https://pytorch-lightning.readthedocs.io/en/1.5.10/advanced/multi_gpu.html
[2] https://pytorch-lightning.readthedocs.io/en/1.1.8/multi_gpu.html
[3] https://pytorch-lightning.readthedocs.io/en/0.9.0/multi_gpu.html
[4] https://github.com/llightning-ai/pytorch-lightning/issues/11922
[5] https://www.restack.io/p/pytorch-leightning-answer-multi-cpu-usage-cat-ai
[6] https://cloud.google.com/blog/topics/developers-practitioners/scaling-deep-learning-workloads-pytorch-xla-and-cloud-tpu-vm
[7] https://lightning.ai/docs/pytorch/1.5.9/advanced/tpu.html
[8] https://forums.fast.ai/t/how-to-create-callback-using-torch-multiprocessing-tpu/56264?page=7
[9] https://www.restack.io/p/pytorch-leightning-answer-set-device-cat-ai