stable diffusion 量化学习笔记

一、一些tensorRT背景及使用介绍

1）深度学习介绍

• 简单学习介绍量化背景
  
  补充

1)tensorFlow python版本其实是调用的TensorFlow C的接口
2)libtorch其实是pytorch的C++版本
3)cublas是实现矩阵相乘的功能
4)cudnn主要实现dnn上的一些算子功能，例如卷积等
5)不同NVIDIA显卡架构间不兼容，同代显卡基本是同架构

2）TensorRT优化策略介绍

• 优化策略

1、低精度优化 ：int8  int16
2、Kernel自动调优
例如：cublas  gemm多种实现：①不用shared memory ；②小矩阵相乘；③使用额外显存的策略
3、算子融合：例如：
relu+bias+1x1 conv =1x1 CBR
4、多流运行
5、显存优化

3）TensorRT基础使用流程

• 代码使用流程
  

4）dynamic shape 模式

• 背景
  ①TensorRT 6.0之后 explicit(显式)batch支持动态batchsize
  ②CV的图片基本都是固定大小，而NLP和speech语音很多都是不固定大小的
• 思路
  1）build engine阶段设置:
  ①用createNetworkV2设置显示batchsize
  ②设置最大batchsize
  ③设置优化profile选项，选择最大、最常用、最小的数据维度(类似，15s\20s\30s的语音)
  
  2）infer推理阶段
  ①每次推理设置输出的数据维度
  ②检查输入的数据维度是否符合需求
  ③开启推理
  

5）TensorRT模型转换

①onnx：一键解析pytorch转为onnx，不用像API那样一层一层构建onnx
②torch2trt：pytorch直接转为trt
③TensorFlow：谷歌出品，不用pytorch，tf直接转为trt(tf2tensorrt)
④Tencent Forward：支持pytorch\onnx\tf直接转为trt，接口简单

二、TensorRT转onnx模型

1）onnx介绍

• onnx：表示深度学习模型的开放模式

• 备注：CPU上线首推ONNX-RUNTIME
  
  

• onnx模型组成：Graph、Node、Tensor
  Graph：注意opset版本参数
  
  
  

2）背景知识：lower概念

• 概念
  用基础算子加、减、乘、除、fc等组合成一个模型不支持的、复杂的算子，成为lower，反之为upper（tensor合并算子就可以提高速度，拆分成这么多算子速度会下降）
  

3）TRT转换模型的主要重点

4）onnx-parser && onnx-graphsurgen

（1）onnx-parser：把onnx导出为二进制模型的工具

• 例子代码截图
  
• onnx-parser导出模型方式：
  ①python API
  ②trtexec
  ③polygraph
• onnx-parser痛点
  （备注：LSTM的算子没有tensorflow支持的全，基本只能靠裁剪）
  

（2）onnx-graphsurgeon：onnx模型的编辑器

• 传送门
  传送门
  

5）实践：

（1）transformer模型优化：解决不支持的算子

需求：myelin不接受bool值作为输入
解决方案：
方案①：增加cast(转换类型)，int转成bool来输入和输出
原：bool->slice->bool
改后：int->slice->int
正式解释：打开onnx-parser源代码

可以看到cast源码

具体代码是增加了一层IIdentityLayer

可以看到，包括8.4版本的tensorRT是不支持bool转换int的
方案②：python里面默认的int是64位，在C++里面默认的int值是32位

（2）transformer模型优化：合并LayerNorm算子

6）polygraphy

六、实操

1）编译tensorRT开源代码运行SampleMNIST

2）英伟达TensorRT加速AI推理Hackthon2022-Transformer模型优化

比赛内容传送链接

• 部署步骤
  ①拉取镜像和构建tensorRT环境

环境地址：registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/trt2022/dev

②查看和执行代码encoder2trt.py
可以看到和上面提到的代码步骤差不多

执行代码

python encoder2trt.py

③解决导出模型报错