Python api構(gòu)建tensorrt加速模型的步驟詳解
一、創(chuàng)建TensorRT有以下幾個步驟:
1.用TensorRT中network模塊定義網(wǎng)絡(luò)模型
2.調(diào)用TensorRT構(gòu)建器從網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建優(yōu)化的運行時引擎
3.采用序列化和反序列化操作以便在運行時快速重建
4.將數(shù)據(jù)喂入engine中進行推理
二、Python api和C++ api在實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)加速有什么區(qū)別?
個人看法
1.python比c++更容易讀并且已經(jīng)有很多包裝很好的科學(xué)運算庫(numpy,scikit等),
2.c++是接近硬件的語言,運行速度比python快很多很多,因為python是解釋性語言c++是編譯型語言
三、構(gòu)建TensorRT加速模型
3.1 加載tensorRT
1.import tensorrt as trt
2.為tensorrt實現(xiàn)日志報錯接口方便報錯,在下面的代碼我們只允許警告和錯誤消息才打印,TensorRT中包含一個簡單的日志記錄器Python綁定。
TRT_LOGGER = trt.Logger(trt.Logger.WARNING)
3.2 創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)
簡單來說就是用tensorrt的語言來構(gòu)建模型,如果自己構(gòu)建的話,主要是靈活但是工作量so large,一般還是用tensorrt parser來構(gòu)建
(1)Caffe框架的模型可以直接用tensorrt內(nèi)部解釋器構(gòu)建
(2)除caffe,TF模型以外其他框架,先轉(zhuǎn)成ONNX通用格式,再用ONNX parser來解析
(3)TF可以直接通過tensorrt內(nèi)部的UFF包來構(gòu)建,但是tensorrt uff包中并支持所有算子
(4)自己將wts放入自己構(gòu)建的模型中,工作量so large,但是很靈活。
3.3 ONNX構(gòu)建engine
因為博主用的ONNXparser來構(gòu)建engine的,下面就介紹以下ONNX構(gòu)建engine,步驟如下:
(1)導(dǎo)入tensorrt
import tensorrt as trt
(2)創(chuàng)建builder,network和相應(yīng)模型的解釋器,這里是onnxparser
EXPLICIT_BATCH = 1 << (int) (trt.NetworkDefinitionCreationFlag.EXPLICIT_BATCH) with builder = trt.Builder(TRT_LOGGER) as builder, builder.create_network(EXPLICIT_BATCH) as network, trt.OnnxParser(network, TRT_LOGGER) as parser: with open(model_path, 'rb') as model: parser.parse(model.read())
這個代碼的主要意思是,構(gòu)建報錯日志,創(chuàng)建build,network和onnxparser,然后用parser讀取onnx權(quán)重文件。
3.3.1 builder介紹
builder功能之一是搜索cuda內(nèi)核目錄,找到最快的cuda以求獲得最快的實現(xiàn),因此有必要使用相同的GPU進行構(gòu)建(相同的操作,算子進行融合,減少IO操作),engine就是在此基礎(chǔ)上運行的,builder還可以控制網(wǎng)絡(luò)以什么精度運行(FP32,FP16,INT8),還有兩個特別重要的屬性是最大批處理大小和最大工作空間大小。
builder.max_batch_size = max_batch_size builder.max_workspace_size = 1 << 20
3.3.2序列化模型
序列化和反序列化模型的主要是因為network和定義創(chuàng)建engine很耗時,因此可以通過序列化一次并在推理時反序列化一次來避免每次應(yīng)用程序重新運行時重新構(gòu)建引擎。
note:序列化引擎不能跨平臺或TensorRT版本移植。引擎是特定于它們所構(gòu)建的GPU模型(除了平臺和TensorRT版本)
代碼如下:
#序列化模型到模型流 serialized_engine = engine.serialize() #反序列化模型流去執(zhí)行推理,反序列化需要創(chuàng)建一個運行時對象 with trt.Runtime(TRT_LOGGER) as runtime: engine = runtime.deserialize_cuda_engine(serialized_engine) #也可以將序列化模型write with open(“sample.engine”, “wb”) as f: f.write(engine.serialize()) #然后再讀出來進行反序列化 with open(“sample.engine”, “rb”) as f, trt.Runtime(TRT_LOGGER) as runtime: engine = runtime.deserialize_cuda_engine(f.read())
3.3.3執(zhí)行推理過程
note:下面過程的前提是已經(jīng)創(chuàng)建好了engine
# 為輸入和輸出分配一些主機和設(shè)備緩沖區(qū): #確定尺寸并創(chuàng)建頁面鎖定內(nèi)存緩沖區(qū) h_input = cuda.pagelocked_empty(trt.volume(engine.get_binding_shape(0)),dtype=np.float32) h_output =cuda.pagelocked_empty(trt.volume(engine.get_binding_shape(1)),dtype=np.float32) #為輸入和輸出分配設(shè)備內(nèi)存 d_input = cuda.mem_alloc(h_input.nbytes) d_output = cuda.mem_alloc(h_output.nbytes) #創(chuàng)建一個流,在其中復(fù)制輸入/輸出并運行推斷 stream = cuda.Stream()
# 創(chuàng)建一些空間來存儲中間激活值,因為engine保存了network定義和訓(xùn)練時的參數(shù),這些都是構(gòu)建的上下文執(zhí)行的。 with engine.create_execution_context() as context: # 輸入數(shù)據(jù)傳入GPU cuda.memcpy_htod_async(d_input, h_input, stream) # 執(zhí)行推理. context.execute_async(bindings=[int(d_input), int(d_output)], stream_handle=stream.handle) # 將推理后的預(yù)測結(jié)果從GPU上返回. cuda.memcpy_dtoh_async(h_output, d_output, stream) # 同步流 stream.synchronize() # 返回主機輸出 return h_output
note:一個engine可以有多個執(zhí)行上下文,允許一組權(quán)值用于多個重疊推理任務(wù)。例如,可以使用一個引擎和一個上下文在并行CUDA流中處理圖像。每個上下文將在與引擎相同的GPU上創(chuàng)建。
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