Project joee 算法开发日志（一）

开发机器配置：
CPU: AMD5800 8core 16Thread
GPU: NVIDIA GTX1080Ti 11GB
内存: 48GB
系统：Win10 专业版

一. 下载并安装TensorRT

首先需要安装加速包CUDA10.2和补丁包Cudnn 8，安装完毕后再进行TensorRT安装。

1.1 下载安装TensorRT

进入英伟达官网，选择和自己机器适配的TensorRT包，10系显卡使用CUDA10.2的加速效果会比较好，因此事先安装的是CUDA10.2版本。paddle官方给出的搭配是TensorRT7.0.0.11搭配CUDA10.2搭配cuDNN7.6.5。
TensorRT下载地址 NVIDIA TensorRT 8.x Download | NVIDIA Developer：

TensorRT的zip解压后内部如图：

接下来安装TensorRT文件夹中的.whl文件：

1.2 验证TensorRT安装是否成功

首先将lib中这几个dll复制到CUDA安装目录下：

在cmd中打开Python查看trt的版本：

import tensorrt as trt
print(trt.__version__)
1
2

出现下面这种报错是因为Cudnn这个补丁包版本不对，或者没有正确地将dll包拷贝到CUDA安装目录下：

解决办法：重新下载Cudnn8.x，复制cudnn64_8.dll到CUDA安装目录下：



可以看到不再报错：

如果安装了Pytorch，还可以运行TensortRT文件夹下的sample.py对TensorRT的加速效果进行测试：

cd samples/python/network_api_pytorch_mnist
python sample.py
1
2

二. 安装并测试Windows预测库

2.1 安装cuda11.0_cudnn8.0_avx_mkl-trt7.2.1.6 预测库

安装：

pip install paddlepaddle_gpu-2.3.2-cp38-cp38-win_amd64.whl
1

2.2 测试精度损失

下载MobileNet预测模型

下载ImageNet小型数据集
把这两个文件下载下来放到auto_compression目录下：

测试压缩前模型的精度：

python ./image_classification/eval.py
1

运行自动化压缩：

# 导入依赖包
import paddle
from PIL import Image
from paddle.vision.datasets import DatasetFolder
from paddle.vision.transforms import transforms
from paddleslim.auto_compression import AutoCompression
paddle.enable_static()
# 定义DataSet
class ImageNetDataset(DatasetFolder):
    def __init__(self, path, image_size=224):
        super(ImageNetDataset, self).__init__(path)
        normalize = transforms.Normalize(
            mean=[123.675, 116.28, 103.53], std=[58.395, 57.120, 57.375])
        self.transform = transforms.Compose([
            transforms.Resize(256),
            transforms.CenterCrop(image_size), transforms.Transpose(),
            normalize
        ])

    def __getitem__(self, idx):
        img_path, _ = self.samples[idx]
        return self.transform(Image.open(img_path).convert('RGB'))

    def __len__(self):
        return len(self.samples)

# 定义DataLoader
train_dataset = ImageNetDataset("./ILSVRC2012_data_demo/ILSVRC2012/train/")
image = paddle.static.data(
    name='inputs', shape=[None] + [3, 224, 224], dtype='float32')
train_loader = paddle.io.DataLoader(train_dataset, feed_list=[image], batch_size=32, return_list=False)
# 开始自动压缩
ac = AutoCompression(
    model_dir="./MobileNetV1_infer",
    model_filename="inference.pdmodel",
    params_filename="inference.pdiparams",
    save_dir="MobileNetV1_quant",
    ###config={"QuantPost": {}, "HyperParameterOptimization": {'ptq_algo': ['avg'], 'max_quant_count': 3}},
    config={"QuantAware": {}, "Distillation": {}}, ### 如果您的系统为Windows系统, 请使用当前这一行配置
    train_dataloader=train_loader,
    eval_dataloader=train_loader)
ac.compress()
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42

运行结果：


把生成的量化模型放在auto_compression目录下：

测试量化模型的精度:

python ./image_classification/eval.py --model_dir=MobileNetV1_quant
1

可以看到精度降为0.68左右，还可以接受。

2.3 推理速度测试

测试FP32模型的速度

python ./image_classification/paddle_inference_eval.py --model_path=./MobileNetV1_infer --use_gpu=True --use_trt=True
1

注意我这里是因为下载了cuDNNv7.6和v8.7两个版本但显示的是7.6，所以在CUDA安装目录下要用cuDNNv7.6的文件把cuDNNv8.7覆盖掉。
经过测试发现必须在cuDNN8.x提供的环境下，运行TensorRT7.x的程序才能正常进行，虽然有些反常识，但可能是工程师向后兼容造成的，这里不予理会。
测试FP32模型的速度

测试FP16模型的速度

python ./image_classification/paddle_inference_eval.py --model_path=./MobileNetV1_infer --use_gpu=True --use_trt=True --use_fp16=True
1

因为1080Ti不支持半精度浮点数运算，因此此项测试目前无效：

测试INT8模型的速度：

python ./image_classification/paddle_inference_eval.py --model_path=./MobileNetV1_quant/ --use_gpu=True --use_trt=True --use_int8=True
1

因为1080Ti不支持INT8整形运算，因此此项测试目前也无效：

三. 总结

模型自动化压缩工具ACT（Auto Compression Toolkit）提供了一种高效、端到端的方式来进行模型量化、蒸馏、剪枝及超参搜索等，可任意搭配使用，加速理论速度为1~4倍。