Google TPU:究極の性能と効率性を実現するハードウェア・ソフトウェア協調設計

2025-06-22

この記事では、Google TPUのアーキテクチャをシングルチップレベルからマルチポッドレベルまで深く掘り下げ、シストリックアレイ、Ahead-of-Timeコンパイル、独自のインターコネクトネットワークを通じて、いかに極めて高いスループットとエネルギー効率を実現しているかを詳細に説明します。TPUの設計思想は、ハードウェアとソフトウェアの協調最適化にあり、XLAコンパイラはメモリアクセスを事前に計画することで、キャッシュの使用を最小限に抑え、消費電力を削減します。また、異なるトポロジがトレーニングパフォーマンスに与える影響、そしてGoogleがOCSを使用して柔軟なTPUスライスの構成を可能にし、リソース利用率を向上させている方法についても分析します。

ハードウェア