【Pytorch】kaggle notebookでPytorchのGPUのコードをTPUのコードに書き換える【GPU→TPU】

##0,はじめに
下記を書き換えることで、2021年11月19日現在は動作することを確認しましたが、cudaのversionなどの問題で動作しなくなることがあります。
その場合はおそらくpytorch-xla-env-setup.pyのversionを変更することで動くようになると推測しています。

【執筆時のcudaのversion】

.py

!nvcc --version
>Cuda compilation tools, release 11.0, V11.0.221
>Build cuda_11.0_bu.TC445_37.28845127_0

##1,ライブラリをimportする前に

.py

!curl https://raw.githubusercontent.com/pytorch/xla/master/contrib/scripts/env-setup.py -o pytorch-xla-env-setup.py
!python pytorch-xla-env-setup.py --version 1.7 --apt-packages libomp5 libopenblas-dev

##2,必要なライブラリをimport

.py

import torch_xla.core.xla_model as xm
import torch_xla.distributed.parallel_loader as pl
import torch_xla.distributed.xla_multiprocessing as xmp

##3,cudaではなくxm.xla_device()を使う

.py

device = xm.xla_device()

一応確認。

.py

print(f'Using device: {device}')
>Using device: xla:1

##4,optimizerによる更新
optimiser.step()の代わりに

.py

xm.optimizer_step(optimizer,barrier=True)

##5,環境変数の設定

.py

os.environ["XLA_USE_BF16"] = "1"
os.environ["XLA_TENSOR_ALLOCATOR_MAXSIZE"] = "100000000"

##6,samplerを使う

.py

train_sampler = torch.utils.data.distributed.DistributedSampler(
train_dataset,
num_replicas=xm.xrt_world_size(),
rank=xm.get_ordinal(),
shuffle=True)

valid_sampler = torch.utils.data.distributed.DistributedSampler(
valid_dataset,
num_replicas=xm.xrt_world_size(),
rank=xm.get_ordinal(),
shuffle=False)

train_dataloader = DataLoader(
train_dataset, batch_size=batch_size,
num_workers=num_workers, pin_memory=True,
sampler=train_sampler
)
valid_dataloader = DataLoader(
valid_dataset, batch_size=batch_size,
num_workers=num_workers, pin_memory=True,
sampler=valid_sampler
)

ここでDataLoaderの引数としてshuffle=Trueを付け加えるとエラーが出ます。
DataLoaderの引数にsamplerが存在していることに注意してください。

##7, modelのsaveには普通のtorchではなくtorch_xla.core.xla_modelライブラリを使う

xmとしてはじめにimportしてます。

.py

xm.save(model.state_dict(), "model.pth")

##8, modelをloadするとき

.py

model.load_state_dict(torch.load(model_name))

##最後に
問題があれば大変恐縮ですが、ご指摘いただけますと幸いです。