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Crea VMs de Cloud TPU

Las VMs de TPU se crean con la API de Create Node, la API de Queued Resources o Google Kubernetes Engine (GKE).

Llamas a la API de creación de nodos cuando ejecutas el comando gcloud compute tpus tpu-vm create con Google Cloud CLI y cuando creas una VM de TPU con la consola deGoogle Cloud . Cuando usas la API de Create Node, el sistema procesa tu solicitud de inmediato. Tu solicitud fallará si no hay capacidad suficiente para satisfacerla.

Te recomendamos crear VMs de TPU con la API de recursos en cola. Cuando creas una VM de TPU con la API de recursos en cola, el servicio de Cloud TPU agrega tu solicitud de recursos en cola a una cola que mantiene el servicio. Cuando el recurso solicitado está disponible, el servicio lo asigna a tu proyecto de Google Cloud para que lo uses de forma inmediata y exclusiva. Para obtener más información, consulta Administra recursos en cola.

Si quieres usar Google Kubernetes Engine (GKE) para administrar recursos TPU, primero, crea un clúster de GKE. Luego, agrega grupos de nodos que contengan porciones de TPU a tu clúster. Para obtener más información, consulta Acerca de las TPU en GKE.

Requisitos previos

Completa los siguientes requisitos previos:

Crea un proyecto de Google Cloud para tus TPU como se describe en Configura un proyecto de Google Cloud para TPU.
Determina tus requisitos de TPU como se describe en Planifica tus recursos de Cloud TPU.
Si usas una de las bibliotecas cliente de Cloud, sigue las instrucciones de configuración para el lenguaje que usas:
- Python
- Java
- Node.js
Establece variables de entorno para crear una TPU v5e con ocho chips. En los siguientes ejemplos, se usa una TPU v5e con ocho chips. Puedes especificar un tipo y una versión de acelerador diferentes. Consulta Versiones de TPU para obtener más información.
```
  export TPU_NAME=your-tpu-name
  export PROJECT_ID=your-project
  export ZONE=us-central1-a
  export ACCELERATOR_TYPE=v5litepod-8
  export VERSION=v2-alpha-tpuv5-lite
```

Crea una Cloud TPU con la API de creación de nodos

Puedes crear una Cloud TPU con gcloud, la consola de Google Cloud o la API de Cloud TPU.

Cuando creas una Cloud TPU, debes especificar la versión de software de la TPU, también llamada versión del entorno de ejecución. Para determinar qué versión de software debes usar, consulta Versiones de software de la TPU.

Además, especifica la cantidad de TensorCores o chips TPU para la configuración de TPU que usas. Para obtener más información, consulta la sección de tu versión de TPU en Arquitectura del sistema.

gcloud

Usa el comando gcloud compute tpus tpu-vm create para crear una TPU con la API de creación de nodos. Consulta Direcciones IP internas y externas para configurar direcciones IP internas o externas específicas.

El siguiente comando crea una VM de TPU v5e con 8 chips TPU:

gcloud compute tpus tpu-vm create $TPU_NAME \
  --project=$PROJECT_ID \
  --zone=$ZONE \
  --accelerator-type=$ACCELERATOR_TYPE \
  --version=$VERSION

Descripciones de las marcas de comandos

zone: Es la zona en la que creas tu Cloud TPU.
accelerator-type: El tipo de acelerador especifica la versión y el tamaño de la Cloud TPU que creas. Para obtener más información sobre los tipos de aceleradores compatibles con cada versión de TPU, consulta Versiones de TPU.
version: Es la versión de software de la TPU.

Console

Con estas instrucciones, se crea una VM de TPU v5e con 8 chips TPU:

En la consola de Google Cloud , ve a la página TPU:

Ir a TPU
Haz clic en Crear una TPU.
En el campo Nombre, ingresa el nombre de tu TPU.
En el campo Zona, selecciona la zona en la que crearás la TPU.
En el campo Tipo de TPU, selecciona un tipo de acelerador. El tipo de acelerador especifica la versión y el tamaño de la Cloud TPU que creas. Para obtener más información sobre los tipos de aceleradores compatibles con cada versión de TPU, consulta Versiones de TPU.
En el campo Versión de software de TPU, selecciona una versión de software. Cuando creas una VM de Cloud TPU, la versión de software de TPU especifica la versión del entorno de ejecución de TPU que se instalará. Para obtener más información, consulta Versiones de software de TPU.
Haz clic en Crear para crear tus recursos.

curl

El siguiente comando usa curl para crear una VM de TPU v5e con 8 chips TPU.

curl -X POST -H "Authorization: Bearer $(gcloud auth print-access-token)" -H "Content-Type: application/json" -d "{accelerator_type: $ACCELERATOR_TYPE, \
runtime_version:'$VERSION', \
network_config: {enable_external_ips: true}, \
shielded_instance_config: { enable_secure_boot: true }}" \
https://tpu.googleapis.com/v2/projects/$PROJECT_ID/locations/$ZONE/nodes?node_id=$TPU_NAME

Campos obligatorios

runtime_version: Es la versión del entorno de ejecución de Cloud TPU que usas.
project-id: Es el nombre de tu proyecto de Google Cloud registrado.
zone: Es la zona en la que crearás tu Cloud TPU.
node_name: Es el nombre de la VM de TPU que crearás.

Java

En este ejemplo de código, se crea una VM de TPU v5e con 8 chips TPU con la API de Cloud TPU en Java.

Para autenticarte en Cloud TPU, configura las credenciales predeterminadas de la aplicación. Para obtener más información, consulta Configura la autenticación para un entorno de desarrollo local.

import com.google.api.gax.longrunning.OperationTimedPollAlgorithm;
import com.google.api.gax.retrying.RetrySettings;
import com.google.cloud.tpu.v2.CreateNodeRequest;
import com.google.cloud.tpu.v2.Node;
import com.google.cloud.tpu.v2.TpuClient;
import com.google.cloud.tpu.v2.TpuSettings;
import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import org.threeten.bp.Duration;

public class CreateTpuVm {

  public static void main(String[] args)
      throws IOException, ExecutionException, InterruptedException {
    // TODO(developer): Replace these variables before running the sample.
    // Project ID or project number of the Google Cloud project you want to create a node.
    String projectId = "YOUR_PROJECT_ID";
    // The zone in which to create the TPU.
    // For more information about supported TPU types for specific zones,
    // see https://cloud.google.com/tpu/docs/regions-zones
    String zone = "europe-west4-a";
    // The name for your TPU.
    String nodeName = "YOUR_TPU_NAME";
    // The accelerator type that specifies the version and size of the Cloud TPU you want to create.
    // For more information about supported accelerator types for each TPU version,
    // see https://cloud.google.com/tpu/docs/system-architecture-tpu-vm#versions.
    String tpuType = "v2-8";
    // Software version that specifies the version of the TPU runtime to install.
    // For more information see https://cloud.google.com/tpu/docs/runtimes
    String tpuSoftwareVersion = "v2-tpuv5-litepod";

    createTpuVm(projectId, zone, nodeName, tpuType, tpuSoftwareVersion);
  }

  // Creates a TPU VM with the specified name, zone, accelerator type, and version.
  public static Node createTpuVm(
      String projectId, String zone, String nodeName, String tpuType, String tpuSoftwareVersion)
      throws IOException, ExecutionException, InterruptedException {
    // With these settings the client library handles the Operation's polling mechanism
    // and prevent CancellationException error
    TpuSettings.Builder clientSettings =
        TpuSettings.newBuilder();
    clientSettings
        .createNodeOperationSettings()
        .setPollingAlgorithm(
            OperationTimedPollAlgorithm.create(
                RetrySettings.newBuilder()
                    .setInitialRetryDelay(Duration.ofMillis(5000L))
                    .setRetryDelayMultiplier(1.5)
                    .setMaxRetryDelay(Duration.ofMillis(45000L))
                    .setInitialRpcTimeout(Duration.ZERO)
                    .setRpcTimeoutMultiplier(1.0)
                    .setMaxRpcTimeout(Duration.ZERO)
                    .setTotalTimeout(Duration.ofHours(24L))
                    .build()));

    // Initialize client that will be used to send requests. This client only needs to be created
    // once, and can be reused for multiple requests.
    try (TpuClient tpuClient = TpuClient.create(clientSettings.build())) {
      String parent = String.format("projects/%s/locations/%s", projectId, zone);

      Node tpuVm = Node.newBuilder()
              .setName(nodeName)
              .setAcceleratorType(tpuType)
              .setRuntimeVersion(tpuSoftwareVersion)
              .build();

      CreateNodeRequest request = CreateNodeRequest.newBuilder()
              .setParent(parent)
              .setNodeId(nodeName)
              .setNode(tpuVm)
              .build();

      return tpuClient.createNodeAsync(request).get();
    }
  }
}

Node.js

En este ejemplo de código, se crea una VM de TPU v5e con 8 chips TPU con la API de Cloud TPU en Node.js.

Para autenticarte en Cloud TPU, configura las credenciales predeterminadas de la aplicación. Para obtener más información, consulta Configura la autenticación para un entorno de desarrollo local.

// Import the TPUClient
// TODO(developer): Uncomment below line before running the sample.
// const {TpuClient} = require('@google-cloud/tpu').v2;
const {Node, NetworkConfig} =
  require('@google-cloud/tpu').protos.google.cloud.tpu.v2;

// Instantiate a tpuClient
// TODO(developer): Uncomment below line before running the sample.
// tpuClient = new TpuClient();

// TODO(developer): Update below line before running the sample.
// Project ID or project number of the Google Cloud project you want to create a node.
const projectId = await tpuClient.getProjectId();

// The name of the network you want the TPU node to connect to. The network should be assigned to your project.
const networkName = 'compute-tpu-network';

// The region of the network, that you want the TPU node to connect to.
const region = 'europe-west4';

// The name for your TPU.
const nodeName = 'node-name-1';

// The zone in which to create the TPU.
// For more information about supported TPU types for specific zones,
// see https://cloud.google.com/tpu/docs/regions-zones
const zone = 'europe-west4-a';

// The accelerator type that specifies the version and size of the Cloud TPU you want to create.
// For more information about supported accelerator types for each TPU version,
// see https://cloud.google.com/tpu/docs/system-architecture-tpu-vm#versions.
const tpuType = 'v5litepod-4';

// Software version that specifies the version of the TPU runtime to install. For more information,
// see https://cloud.google.com/tpu/docs/runtimes
const tpuSoftwareVersion = 'v2-tpuv5-litepod';

async function callCreateTpuVM() {
  // Create a node
  const node = new Node({
    name: nodeName,
    zone,
    acceleratorType: tpuType,
    runtimeVersion: tpuSoftwareVersion,
    // Define network
    networkConfig: new NetworkConfig({
      enableExternalIps: true,
      network: `projects/${projectId}/global/networks/${networkName}`,
      subnetwork: `projects/${projectId}/regions/${region}/subnetworks/${networkName}`,
    }),
  });

  const parent = `projects/${projectId}/locations/${zone}`;
  const request = {parent, node, nodeId: nodeName};

  const [operation] = await tpuClient.createNode(request);

  // Wait for the create operation to complete.
  const [response] = await operation.promise();

  console.log(`TPU VM: ${nodeName} created.`);
  return response;
}
return await callCreateTpuVM();

Python

En este ejemplo de código, se crea una VM de TPU v5e con 8 chips TPU con la API de Cloud TPU en Python.

Para autenticarte en Cloud TPU, configura las credenciales predeterminadas de la aplicación. Para obtener más información, consulta Configura la autenticación para un entorno de desarrollo local.

from google.cloud import tpu_v2

# TODO(developer): Update and un-comment below lines
# project_id = "your-project-id"
# zone = "us-central1-a"
# tpu_name = "tpu-name"
# tpu_type = "v5litepod-4"
# runtime_version = "v2-tpuv5-litepod"

# Create a TPU node
node = tpu_v2.Node()
node.accelerator_type = tpu_type
# To see available runtime version use command:
# gcloud compute tpus versions list --zone={ZONE}
node.runtime_version = runtime_version

request = tpu_v2.CreateNodeRequest(
    parent=f"projects/{project_id}/locations/{zone}",
    node_id=tpu_name,
    node=node,
)

# Create a TPU client
client = tpu_v2.TpuClient()
operation = client.create_node(request=request)
print("Waiting for operation to complete...")

response = operation.result()
print(response)
# Example response:
# name: "projects/[project_id]/locations/[zone]/nodes/my-tpu"
# accelerator_type: "v5litepod-4"
# state: READY
# ...

Ejecuta una secuencia de comandos de inicio

Para ejecutar una secuencia de comandos de inicio en tu VM de TPU, especifica la marca --metadata startup-script cuando crees la VM de TPU.

gcloud

Este comando crea una VM de TPU y especifica una secuencia de comandos de inicio.

gcloud compute tpus tpu-vm create $TPU_NAME \
  --zone=$ZONE \
  --accelerator-type=$ACCELERATOR_TYPE \
  --version=$VERSION \
  --metadata startup-script='#! /bin/bash
     pip3 install numpy
     EOF'

Java

En este ejemplo de código, se crea una VM de TPU y se especifica una secuencia de comandos de inicio en Java.

Para autenticarte en Cloud TPU, configura las credenciales predeterminadas de la aplicación. Para obtener más información, consulta Configura la autenticación para un entorno de desarrollo local.

import com.google.cloud.tpu.v2.CreateNodeRequest;
import com.google.cloud.tpu.v2.Node;
import com.google.cloud.tpu.v2.TpuClient;
import java.io.IOException;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ExecutionException;

public class CreateTpuVmWithStartupScript {
  public static void main(String[] args)
      throws IOException, ExecutionException, InterruptedException {
    // TODO(developer): Replace these variables before running the sample.
    // Project ID or project number of the Google Cloud project you want to create a node.
    String projectId = "YOUR_PROJECT_ID";
    // The zone in which to create the TPU.
    // For more information about supported TPU types for specific zones,
    // see https://cloud.google.com/tpu/docs/regions-zones
    String zone = "us-central1-a";
    // The name for your TPU.
    String nodeName = "YOUR_TPU_NAME";
    // The accelerator type that specifies the version and size of the Cloud TPU you want to create.
    // For more information about supported accelerator types for each TPU version,
    // see https://cloud.google.com/tpu/docs/system-architecture-tpu-vm#versions.
    String acceleratorType = "v5litepod-4";
    // Software version that specifies the version of the TPU runtime to install.
    // For more information, see https://cloud.google.com/tpu/docs/runtimes
    String tpuSoftwareVersion = "v2-tpuv5-litepod";

    createTpuVmWithStartupScript(projectId, zone, nodeName, acceleratorType, tpuSoftwareVersion);
  }

  // Create a TPU VM with a startup script.
  public static Node createTpuVmWithStartupScript(String projectId, String zone,
      String nodeName, String acceleratorType, String tpuSoftwareVersion)
      throws IOException, ExecutionException, InterruptedException {
    // Initialize client that will be used to send requests. This client only needs to be created
    // once, and can be reused for multiple requests.
    try (TpuClient tpuClient = TpuClient.create()) {
      String parent = String.format("projects/%s/locations/%s", projectId, zone);

      String startupScriptContent = "#!/bin/bash\necho \"Hello from the startup script!\"";
      // Add startup script to metadata
      Map<String, String> metadata = new HashMap<>();
      metadata.put("startup-script", startupScriptContent);

      Node tpuVm =
          Node.newBuilder()
             .setName(nodeName)
             .setAcceleratorType(acceleratorType)
             .setRuntimeVersion(tpuSoftwareVersion)
             .putAllMetadata(metadata)
             .build();

      CreateNodeRequest request =
          CreateNodeRequest.newBuilder()
             .setParent(parent)
             .setNodeId(nodeName)
             .setNode(tpuVm)
             .build();

      return tpuClient.createNodeAsync(request).get();
    }
  }
}

Node.js

En este ejemplo de código, se crea una VM de TPU y se especifica una secuencia de comandos de inicio en Node.js.

Para autenticarte en Cloud TPU, configura las credenciales predeterminadas de la aplicación. Para obtener más información, consulta Configura la autenticación para un entorno de desarrollo local.

// Import the TPUClient
// TODO(developer): Uncomment below line before running the sample.
// const {TpuClient} = require('@google-cloud/tpu').v2;

const {Node, NetworkConfig} =
  require('@google-cloud/tpu').protos.google.cloud.tpu.v2;

// Instantiate a tpuClient
// TODO(developer): Uncomment below line before running the sample.
// tpuClient = new TpuClient();

// TODO(developer): Update these variables before running the sample.
// Project ID or project number of the Google Cloud project you want to create a node.
const projectId = await tpuClient.getProjectId();

// The name of the network you want the TPU node to connect to. The network should be assigned to your project.
const networkName = 'compute-tpu-network';

// The region of the network, that you want the TPU node to connect to.
const region = 'europe-west4';

// The name for your TPU.
const nodeName = 'node-name-1';

// The zone in which to create the TPU.
// For more information about supported TPU types for specific zones,
// see https://cloud.google.com/tpu/docs/regions-zones
const zone = 'europe-west4-a';

// The accelerator type that specifies the version and size of the Cloud TPU you want to create.
// For more information about supported accelerator types for each TPU version,
// see https://cloud.google.com/tpu/docs/system-architecture-tpu-vm#versions.
const tpuType = 'v5litepod-4';

// Software version that specifies the version of the TPU runtime to install. For more information,
// see https://cloud.google.com/tpu/docs/runtimes
const tpuSoftwareVersion = 'v2-tpuv5-litepod';

async function callCreateTpuVMStartupScript() {
  // Create a node
  const node = new Node({
    name: nodeName,
    zone,
    acceleratorType: tpuType,
    runtimeVersion: tpuSoftwareVersion,
    // Define network
    networkConfig: new NetworkConfig({
      enableExternalIps: true,
      network: `projects/${projectId}/global/networks/${networkName}`,
      subnetwork: `projects/${projectId}/regions/${region}/subnetworks/${networkName}`,
    }),
    metadata: {
      // The script updates numpy to the latest version and logs the output to a file.
      'startup-script': `#!/bin/bash
        echo "Hello World" > /var/log/hello.log
        sudo pip3 install --upgrade numpy >> /var/log/hello.log 2>&1`,
    },
  });

  const parent = `projects/${projectId}/locations/${zone}`;
  const request = {parent, node, nodeId: nodeName};

  const [operation] = await tpuClient.createNode(request);

  // Wait for the create operation to complete.
  const [response] = await operation.promise();

  console.log(JSON.stringify(response));
  return response;
}
return await callCreateTpuVMStartupScript();

Python

En este ejemplo de código, se crea una VM de TPU y se especifica una secuencia de comandos de inicio en Python.

Para autenticarte en Cloud TPU, configura las credenciales predeterminadas de la aplicación. Para obtener más información, consulta Configura la autenticación para un entorno de desarrollo local.

from google.cloud import tpu_v2

# TODO(developer): Update and un-comment below lines
# project_id = "your-project-id"
# zone = "us-central1-a"
# tpu_name = "tpu-name"
# tpu_type = "v5litepod-4"
# runtime_version = "v2-tpuv5-litepod"

node = tpu_v2.Node()
node.accelerator_type = tpu_type
node.runtime_version = runtime_version

# This startup script updates numpy to the latest version and logs the output to a file.
metadata = {
    "startup-script": """#!/bin/bash
echo "Hello World" > /var/log/hello.log
sudo pip3 install --upgrade numpy >> /var/log/hello.log 2>&1
"""
}

# Adding metadata with startup script to the TPU node.
node.metadata = metadata
# Enabling external IPs for internet access from the TPU node.
node.network_config = tpu_v2.NetworkConfig(enable_external_ips=True)

request = tpu_v2.CreateNodeRequest(
    parent=f"projects/{project_id}/locations/{zone}",
    node_id=tpu_name,
    node=node,
)

client = tpu_v2.TpuClient()
operation = client.create_node(request=request)
print("Waiting for operation to complete...")

response = operation.result()
print(response.metadata)
# Example response:
# {'startup-script': '#!/bin/bash\n    echo "Hello World" > /var/log/hello.log\n
# ...

¿Qué sigue?

Obtén más información sobre los recursos en cola.
Aprende a administrar las VMs de TPU.
Obtén información sobre las TPU en GKE.
Obtén información para ejecutar código de JAX en una VM de TPU.
Obtén información para ejecutar código de PyTorch en una VM de TPU.