TPU v5p

In diesem Dokument werden die Architektur und die unterstützten Konfigurationen von Cloud TPU v5p beschrieben.

Systemarchitektur

In diesem Abschnitt wird die Systemarchitektur beschrieben, die speziell für die Version 5p gilt. Jeder TensorCore hat vier Matrix Multiply Units (MXU), eine Vektoreinheit und eine Skalareinheit.

Ein einzelner v5p-Pod enthält 8.960 Chips. Der größte Job, der geplant werden kann, ist ein Job mit 96 Würfeln (6.144 Chips).

In der folgenden Tabelle sind die wichtigsten Spezifikationen für eine v5p aufgeführt.

Wichtige technische Daten V5p-Werte
Maximale Rechenleistung pro Chip (bf16) 459 TFLOPS
HBM2e-Kapazität und ‑Bandbreite 95 GB, 2.765 GB/s
TPU-Pod-Größe 8.960 Chips
Interconnect-Topologie 3D-Torus *
Interchip-Interconnect-BW 4.800 Gbit/s

Konfigurationen

Ein TPU v5p-Pod besteht aus 8.960 Chips, die über rekonfigurierbare Hochgeschwindigkeitsverbindungen miteinander verbunden sind. Dank der flexiblen Vernetzung von TPU v5p können Sie die Chips in einem Slice derselben Größe auf verschiedene Arten verbinden. Wenn Sie ein TPU-Speicher-Slice mit dem Befehl gcloud compute tpus tpu-vm create erstellen, geben Sie den Typ und die Form mit den Parametern AcceleratorType oder AcceleratorConfig an.

In der folgenden Tabelle sind die gängigsten Formen mit einer einzelnen Scheibe aufgeführt, die mit v5p unterstützt werden, sowie die meisten (aber nicht alle) Formen mit mehreren Würfeln. Die maximale v5p-Form ist 16 × 16 × 24 (6.144 Chips, 96 Würfel).

Form des Ausschnitts VM-Größe # Kerne # Chips Anzahl der Maschinen Anzahl der Würfel Unterstützt Twisted?
2x2x1 Vollständiger Host 8 4 1 – –
2x2x2 Vollständiger Host 16 8 2 – –
2x4x4 Vollständiger Host 64 32 8 – –
4x4x4 Vollständiger Host 128 64 16 1 –
4x4x8 Vollständiger Host 256 128 32 2 Ja
4x8x8 Vollständiger Host 512 256 64 4 Ja
8 × 8 × 8 Vollständiger Host 1.024 512 128 8 –
8x8x16 Vollständiger Host 2.048 1.024 256 16 Ja
8x16x16 Vollständiger Host 4.096 2.048 512 32 Ja
16 x 16 x 16 Vollständiger Host 8.192 4.096 1.024 64 –
16x16x24 Vollständiger Host 12.288 6144 1.536 96 –

Das Training mit einer einzelnen Spule wird für bis zu 6.144 Chips unterstützt. Mit Multislice kann die Anzahl auf 18.432 Chips erweitert werden. Weitere Informationen zu Multislice finden Sie im Überblick über Cloud TPU-Multislice.

Parameter „AcceleratorType“ verwenden

Wenn Sie TPU-Ressourcen zuweisen, geben Sie mit dem Argument --accelerator-type die Anzahl der TensorCores in einem Slice an. --accelerator-type ist ein formatierter String: „v$VERSION_NUMBERp-$CORES_COUNT“. v5p-32 gibt beispielsweise ein TPU-Segment vom Typ v5p mit 32 TensorCores (16 Chips) an.

Wenn Sie TPUs für einen v5p-Trainingsjob bereitstellen möchten, verwenden Sie in Ihrer CLI- oder TPU API-Erstellungsanfrage einen der folgenden Beschleunigertypen:

  • v5p-8
  • v5p-16
  • v5p-32
  • v5p-64
  • v5p-128 (ein vollständiger Würfel/Rack)
  • v5p-256 (2 Würfel)
  • v5p-512
  • v5p-1024…v5p-12288

Parameter „AcceleratorConfig“ verwenden

Für Cloud TPU-Versionen ab v5p wird AcceleratorConfig ähnlich wie bei Cloud TPU v4 verwendet. Der Unterschied besteht darin, dass Sie den TPU-Typ nicht als --type=v4 angeben, sondern als die von Ihnen verwendete TPU-Version (z. B. --type=v5p für die v5p-Version).

Cloud TPU-Resilienz bei ICI

Die ICI-Resilienz trägt dazu bei, die Fehlertoleranz optischer Verbindungen und optischer Schalter (Optical Circuit Switches, OCS) zu verbessern, die TPUs zwischen den Würfeln verbinden. ICI-Verbindungen innerhalb eines Cubes verwenden Kupferverbindungen, die nicht betroffen sind. Dank der ICI-Ausfallsicherheit können ICI-Verbindungen um OCS- und optische ICI-Fehler herumgeleitet werden. Dadurch wird die Planungsverfügbarkeit von TPU-Scheiben verbessert, was jedoch zu einer vorübergehenden Beeinträchtigung der ICI-Leistung führt.

Ähnlich wie bei Cloud TPU v4 ist die ICI-Resilienz standardmäßig für v5p-Segmente aktiviert, die mindestens ein Würfel sind:

  • v5p-128 bei Angabe des Beschleunigertyps
  • 4x4x4 bei Angabe der Beschleunigerkonfiguration

VM-, Host- und Sliver-Attribute

Attribut Wert einer TPU
Anzahl der v5p-Chips 4
Anzahl der vCPUs 208 (bei Verwendung der NUMA-Bindung nur die Hälfte nutzbar, um NUMA-übergreifende Leistungseinbußen zu vermeiden)
RAM (GB) 448 (bei Verwendung der NUMA-Bindung nur die Hälfte nutzbar, um NUMA-übergreifende Leistungseinbußen zu vermeiden)
Anzahl der NUMA-Knoten 2
NIC-Durchsatz (Gbit/s) 200

Beziehung zwischen der Anzahl der Tensorkerne, Chips, Hosts/VMs und Würfel in einem Pod:

Kerne Chips Hosts/VMs Würfel
Host 8 4 1
Cube (auch Rack) 128 64 16 1
Größter unterstützter Ausschnitt 12.288 6144 1.536 96
v5p-Voll-Pod 17920 8960 2240 140