一句话定位

Google 的下一代 ML 系统运行时,用单控制器(single-controller)异步分布式 dataflow 调度数千 TPU,支撑 PaLM 等模型的稀疏/多任务/流水线编排。

摘要(3-6 句)

Pathways 面向新型 ML 工作负载(稀疏、多任务、跨 pod),采用 single-controller + 异步 gang-scheduling 架构,区别于传统 SPMD 多控制器。它用分片 dataflow 图与异步分发,使客户端可在不阻塞的情况下提交跨数千加速器的程序,并行执行不同子计算。论文报告在 2048 TPU 上达到与 SPMD 系统相当(约 100% 硬件利用)的性能,同时支持更灵活的并行模式。Pathways 是训练 PaLM(540B)的底层系统。

关键技术细节

  • 架构:client → resource manager → 多个 TPU island;单控制器协调,异步派发避免 host 端串行瓶颈。
  • 分片 dataflow 执行 + gang scheduling,支持 SPMD 与 MPMD/pipeline 混合。
  • 通过 parallel asynchronous dispatch 隐藏跨 pod 调度延迟,2048-TPU 上接近满利用。
  • 是 JAX/TF 之上的运行时,支撑 PaLM 训练(6144 TPU v4 两 pod)。

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