TPU v5p

Ce document décrit l'architecture et les configurations compatibles de Cloud TPU v5p.

Architecture du système

Cette section décrit l'architecture système spécifique à la version v5p. Chaque TensorCore comporte quatre unités de multiplication matricielle (MXU), une unité vectorielle et une unité scalaire.

Un seul pod v5p contient 8 960 puces. La plus grande tâche qui puisse être planifiée est une tâche de 96 cubes (6 144 chips).

Le tableau suivant présente les principales spécifications d'une version v5p.

Caractéristiques clés Valeurs v5p
Pic de calcul par puce (bf16) 459 TFLOPs
Capacité et bande passante HBM2e 95 Go, 2 765 Go/s
Taille du pod TPU 8 960 puces
Topologie d'interconnexion 3D Torus
Interchip Interconnect BW 4 800 Gbit/s

Configurations

Un pod TPU v5p est composé de 8 960 puces interconnectées avec des liaisons à haut débit reconfigurables. La mise en réseau flexible de TPU v5p vous permet de connecter les puces d'une tranche de même taille de plusieurs manières. Lorsque vous créez une tranche TPU à l'aide de la commande gcloud compute tpus tpu-vm create, vous spécifiez son type et sa forme à l'aide des paramètres AcceleratorType ou AcceleratorConfig.

Le tableau suivant présente les formes à tranche unique les plus courantes compatibles avec v5p, ainsi que la plupart (mais pas la totalité) des formes de cube complet supérieures à un cube. La forme v5p maximale est de 16 x 16 x 24 (6 144 chips, 96 cubes).

Forme des tranches Taille de la VM # cœurs # chips Nombre de machines Nombre de cubes Compatible avec Twisted ?
2x2x1 Hôte complet 8 4 1 Non disponible Non disponible
2x2x2 Hôte complet 16 8 2 Non disponible Non disponible
2x4x4 Hôte complet 64 32 8 Non disponible Non disponible
4x4x4 Hôte complet 128 64 16 1 Non disponible
4x4x8 Hôte complet 256 128 32 2 Oui
4x8x8 Hôte complet 512 256 64 4 Oui
8x8x8 Hôte complet 1 024 512 128 8 Non disponible
8x8x16 Hôte complet 2 048 1 024 256 16 Oui
8x16x16 Hôte complet 4 096 2 048 512 32 Oui
16x16x16 Hôte complet 8 192 4 096 1 024 64 Non disponible
16x16x24 Hôte complet 12 288 6144 1536 96 Non disponible

L'entraînement sur une seule tranche est compatible avec un maximum de 6 144 chips. Il est extensible jusqu'à 18 432 chips à l'aide de la fonctionnalité Multislice. Pour en savoir plus sur les multitranches, consultez la présentation de Cloud TPU en multitranche.

Utiliser le paramètre AcceleratorType

Lorsque vous allouez des ressources TPU, vous spécifiez le nombre de TensorCore dans une tranche à l'aide de l'argument --accelerator-type. --accelerator-type est une chaîne formatée "v$VERSION_NUMBERp-$CORES_COUNT". Par exemple, v5p-32 spécifie une tranche TPU v5p comportant 32 TensorCore (16 puces).

Afin de provisionner des TPU pour une tâche d'entraînement v5p, utilisez l'un des types d'accélérateurs suivants dans votre CLI ou votre requête de création d'API TPU:

  • V5P-8
  • V5P-16
  • V5P-32
  • V5P-64
  • v5p-128 (un cube/rack complet)
  • v5p-256 (2 cubes)
  • V5P-512
  • v5p-1024 ... v5p-12288

Utiliser le paramètre AcceleratorConfig

Pour les versions v5p et ultérieures de Cloud TPU, AcceleratorConfig est utilisé de la même manière qu'avec Cloud TPU v4. La différence est qu'au lieu de spécifier le type de TPU sur --type=v4, vous le spécifiez en tant que version de TPU que vous utilisez (par exemple, --type=v5p pour la version v5p).

Résilience ICI Cloud TPU

La résilience ICI aide à améliorer la tolérance aux pannes des liaisons optiques et des commutateurs de circuit optique (OCS) qui connectent des TPU entre des cubes. (Les connexions ICI à l'intérieur d'un cube utilisent des maillons en cuivre qui ne sont pas affectés.) La résilience ICI permet aux connexions ICI d'être acheminées autour des défaillances OCS et optiques ICI. Par conséquent, il améliore la disponibilité de la planification des tranches de TPU, en contrepartie d'une dégradation temporaire des performances d'ICI.

Comme pour Cloud TPU v4, la résilience ICI est activée par défaut pour les tranches v5p d'un cube ou plus:

  • v5p-128 lors de la spécification du type d'accélérateur
  • 4 x 4 x 4 lors de la spécification de la configuration de l'accélérateur

Propriétés de VM, d'hôte et de tranche

Propriété Valeur dans un TPU
Nombre de chips v5p 4
Nombre de vCPU 208 (seule la moitié est utilisable si vous utilisez la liaison NUMA pour éviter une pénalité de performances entre NUMA)
RAM (Go) 448 (seule la moitié est utilisable si vous utilisez la liaison NUMA pour éviter une pénalité de performances entre NUMA)
Nombre de nœuds NUMA 2
Débit de la carte d'interface réseau (Gbit/s) 200

Relation entre le nombre de TensorCore, de puces, d'hôtes/VM et de cubes dans un pod:

Cœurs Microprocesseurs Hôtes/VM Cubes
Organisateur 8 4 1
Cube 128 64 16 1
Plus grande tranche compatible 12 288 6144 1536 96
Pod v5p complet 17920 8960 2240 140