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 de matrice (MXU), une unité vectorielle et une unité scalaire.

Une tranche v5p comporte 8 960 puces. La plus grande tâche pouvant être planifiée est une tâche de 96 cubes (6 144 puces).

Le tableau suivant présente les principales spécifications d'un v5p.

Spécifications clés Valeurs v5p
Puissance de calcul maximale par puce (bf16) 459 TFLOPS
Capacité et bande passante HBM2e 95 Go, 2 765 Gbit/s
Taille du pod TPU 8 960 chips
Topologie d'interconnexion Tore 3D *
Bande passante d'interconnexion entre les puces 4 800 Gbit/s

Configurations

Un pod TPU v5p est composé de 8 960 puces interconnectées par des liaisons reconfigurables à haut débit. La mise en réseau flexible des TPU v5p vous permet de connecter les puces d'une tranche de même taille de plusieurs façons. 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 du paramètre AcceleratorType.

Le tableau suivant présente les formes de tranche unique les plus courantes compatibles avec v5p, ainsi que la plupart (mais pas toutes) des formes de cube complet de plus d'un cube. La forme v5p maximale est de 16x16x24 (6 144 chips, 96 cubes).

Topologie Cœurs Chips Hôtes Cubes Compatible avec Twisted ?
2x2x1 8 4 1 N/A N/A
2x2x2 16 8 2 N/A N/A
2x4x4 64 32 8 N/A N/A
4x4x4 128 64 16 1 N/A
4x4x8 256 128 32 2 Oui
4x8x8 512 256 64 4 Oui
8x8x8 1 024 512 128 8 N/A
8x8x16 2 048 1 024 256 16 Oui
8x16x16 4096 2 048 512 32 Oui
16x16x16 8 192 4096 1 024 64 N/A
16x16x24 12 288 6144 1536 96 N/A

L'entraînement à tranche unique est compatible avec un maximum de 6 144 puces. Vous pouvez évoluer jusqu'à 18 432 chips à l'aide de Multislice. Pour en savoir plus sur Multislice, consultez Présentation de Cloud TPU Multislice.

Utiliser le paramètre AcceleratorType

Lorsque vous allouez des ressources TPU, vous utilisez l'argument --accelerator-type pour spécifier le nombre de TensorCores dans une tranche. --accelerator-type est une chaîne formatée "v$VERSION_NUMBERp-$CORES_COUNT". Par exemple, v5p-32 spécifie une tranche TPU v5p avec 32 TensorCores (16 puces).

Pour provisionner des TPU pour une tâche d'entraînement v5p, utilisez l'un des types d'accélérateur suivants dans votre requête de création CLI ou 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

La commande suivante crée un slice TPU v5p avec 256 TensorCores v5p (128 puces) pour l'entraînement :

  $ gcloud compute tpus tpu-vm create your-tpu-name \
    --zone=us-east5-a \
    --accelerator-type=v5p-256 \
    --version=v2-alpha-tpuv5

Pour en savoir plus sur la gestion des TPU, consultez Gérer les TPU. Pour en savoir plus sur l'architecture système de Cloud TPU, consultez Architecture système.

Résilience de l'ICI Cloud TPU

La résilience de l'ICI permet d'améliorer la tolérance aux pannes des liaisons optiques et des commutateurs de circuits optiques (OCS) qui connectent les TPU entre les cubes. (Les connexions ICI dans un cube utilisent des liens en cuivre qui ne sont pas concernés.) La résilience ICI permet aux connexions ICI d'être acheminées autour des pannes OCS et optiques ICI. Cela améliore la disponibilité de la planification des tranches de TPU, mais entraîne une dégradation temporaire des performances de l'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
  • 4x4x4 lors de la spécification de la configuration de l'accélérateur

Propriétés des VM, des hôtes et des slices

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

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

Cœurs Microprocesseurs Hôtes/VM Cubes
Organisateur 8 4 1
Cube (ou rack) 128 64 16 1
Tranche la plus grande acceptée 12 288 6144 1536 96
Pod v5p complet 17920 8960 2240 140