TPU v5p

Questo documento descrive l'architettura e le configurazioni supportate di Cloud TPU v5p.

Architettura di sistema

Questa sezione descrive l'architettura di sistema specifica della versione v5p. Ogni TensorFlow ha quattro unità di moltiplicazione matriciale (MXU), un'unità vettoriale e un'unità scalare.

Ci sono 8960 chip in un singolo pod v5p. Il job più grande che può essere pianificato è un job di 96 cubi (6144 chip).

La tabella seguente mostra le specifiche principali per una V5p.

Specifiche chiave Valori v5p
Picco di computing per chip (bf16) 459 TFLOP
Capacità e larghezza di banda di HBM2e 95 GB, 2765 Gbps
Dimensione pod di TPU 8960 chip
Topologia Interconnect Torus 3D *
BW Interchip Interconnect 4.800 Gbit/s

Configurazioni

Un pod TPU v5p è composto da 8960 chip interconnessi con link riconfigurabili ad alta velocità. Il networking flessibile di TPU v5p consente di connettere i chip in una sezione delle stesse dimensioni in più modi. Quando crei una sezione TPU con il comando gcloud compute tpus tpu-vm create, specifichi il tipo e la forma con i parametri AcceleratorType o AcceleratorConfig.

La tabella seguente mostra le forme a sezione singola più comuni supportate con v5p, oltre alla maggior parte delle forme a cubo completo (ma non tutte) maggiori di 1 cubo. La forma massima v5p è 16 x 16 x 24 (6144 chip, 96 cubi).

Forma della sezione Dimensioni VM N. di core N. di chip N. di macchine N. di cubi Supporta Twisted?
2x2x1 Host completo 8 4 1 N/A N/A
2x2x2 Host completo 16 8 2 N/A N/A
2x4x4 Host completo 64 32 8 N/A N/A
4x4x4 Host completo 128 64 16 1 N/A
4x4x8 Host completo 256 128 32 2 Sì
4x8x8 Host completo 512 256 64 4 Sì
8x8x8 Host completo 1024 512 128 8 N/A
8x8x16 Host completo 2048 1024 256 16 Sì
8x16x16 Host completo 4096 2048 512 32 Sì
16x16x16 Host completo 8192 4096 1024 64 N/A
16x16x24 Host completo 12288 6144 1536 96 N/A

L'addestramento a sezione singola è supportato per un massimo di 6144 chip. È estensibile ai chip 18432 usando multisezione. Per i dettagli su più sezioni, consulta la Panoramica di più sezioni Cloud TPU.

Utilizzo del parametro AcceleratorType

Quando assegni risorse TPU, utilizzi l'argomento --accelerator-type per specificare il numero di TensorCore in una sezione. --accelerator-type è una stringa formattata "v$VERSION_NUMBERp-$CORES_COUNT". Ad esempio, v5p-32 specifica una sezione TPU v5p con 32 TensorCore (16 chip).

Per eseguire il provisioning delle TPU per un job di addestramento v5p, utilizza uno dei seguenti tipi di acceleratori nella richiesta di creazione dell'interfaccia a riga di comando o dell'API TPU:

  • V5p-8
  • v5p-16
  • V5p-32
  • V5p-64
  • v5p-128 (un cubo/rack completo)
  • v5p-256 (2 cubi)
  • v5p-512
  • v5p-1024 ... v5p-12288

Utilizzo del parametro AcceleratorConfig

Per le versioni di Cloud TPU v5p e successive, AcceleratorConfig viene utilizzato più o meno come con Cloud TPU v4 La differenza è che, invece di specificare il tipo di TPU come --type=v4, lo specifichi come la versione di TPU in uso (ad esempio, --type=v5p per la release v5p).

Resilienza ICI di Cloud TPU

La resilienza ICI aiuta a migliorare la tolleranza di errore dei collegamenti ottici e degli interruttori a circuito ottico (OCS) che collegano le TPU tra cubi. (Le connessioni ICI all'interno di un cubo utilizzano maglie in rame che non sono interessate). La resilienza di ICI consente di instradare le connessioni ICI intorno a errori OCS e ICI. Di conseguenza, migliora la disponibilità della pianificazione delle sezioni TPU, con il compromesso di un peggioramento temporaneo delle prestazioni di ICI.

Come in Cloud TPU v4, la resilienza ICI è abilitata per impostazione predefinita per le sezioni v5p di un cubo o più grandi:

  • v5p-128 quando specifichi il tipo di acceleratore
  • 4:4x4 quando specifichi la configurazione dell'acceleratore

Proprietà di VM, host e sezione

Proprietà Valore in una TPU
N. di chip v5p 4
N. di vCPU 208 (solo la metà è utilizzabile se si utilizza l'associazione NUMA per evitare una penalizzazione del rendimento incrociato da NUMA)
RAM (GB) 448 (solo la metà è utilizzabile se si utilizza l'associazione NUMA per evitare una penalizzazione del rendimento incrociato con NUMA)
N. di nodi NUMA 2
Velocità effettiva NIC (Gbps) 200

Relazione tra il numero di TensorCore, chip, host/VM e cubi in un pod:

Core Chip Host/VM Cubi
Organizzatore 8 4 1
Cubo (noto anche come rack) 128 64 16 1
Sezione più grande supportata 12288 6144 1536 96
Pod completo v5p 17920 8960 2240 140