快速入門【免費(fèi)下載鏈接】geGEGraph Engine是面向昇騰的圖編譯器和執(zhí)行器提供了計(jì)算圖優(yōu)化、多流并行、內(nèi)存復(fù)用和模型下沉等技術(shù)手段加速模型執(zhí)行效率減少模型內(nèi)存占用。 GE 提供對(duì) PyTorch、TensorFlow 前端的友好接入能力并同時(shí)支持 onnx、pb 等主流模型格式的解析與編譯。項(xiàng)目地址: https://gitcode.com/cann/ge使用ATC命令轉(zhuǎn)換ONNX模型本節(jié)介紹如何使用ATC命令轉(zhuǎn)換.onnx格式的模型文件并在AI處理器上執(zhí)行推理。對(duì)于PyTorch、TensorFlow、MindSpore等前端框架導(dǎo)出的模型文件GE提供了模型轉(zhuǎn)換的能力支持通過(guò)ATC命令行工具將模型轉(zhuǎn)化為適配AI處理器的離線模型并基于圖模式執(zhí)行推理。ATC目前已支持*.onnx格式的模型轉(zhuǎn)換成*.om格式的模型*.pb格式的模型轉(zhuǎn)換成*.om格式的模型*.air格式的模型轉(zhuǎn)換成*.om格式的模型*.prototxt與*.caffemodel格式的模型轉(zhuǎn)換成*.om格式的模型下面以*.onnx格式的模型轉(zhuǎn)換成*.om格式的模型為例介紹基本使用方法獲取ONNX網(wǎng)絡(luò)模型。單擊Link下載該文件再以CANN軟件包運(yùn)行用戶將獲取的文件上傳至開發(fā)環(huán)境任意目錄例如上傳到$HOME_/module__/_目錄下。使用ATC命令行工具進(jìn)行模型轉(zhuǎn)換以*.onnx模型舉例。atc --model$HOME/module/resnet50.onnx --framework5 --output$HOME/module/out/onnx_resnet50 --soc_versionsoc_version--model原始網(wǎng)絡(luò)模型文件路徑與文件名。--framework原始網(wǎng)絡(luò)模型框架類型“3”代表TensorFlow模型“5”代表ONNX模型“1”代表MindSpore框架*.air格式的模型文件或TorchAir通過(guò)export導(dǎo)出的標(biāo)準(zhǔn)*.air格式文件--output存放轉(zhuǎn)換后的離線模型的路徑以及文件名例如若配置為“$HOME__/module__/out/tf_resnet50”則轉(zhuǎn)換后的離線模型存儲(chǔ)路徑為“$HOME__/module__/out/”轉(zhuǎn)換后的離線模型名稱為“tf_resnet50.om”。--soc_versionAI處理器的型號(hào)。取值查詢方法如下針對(duì)如下產(chǎn)品在安裝AI處理器的服務(wù)器執(zhí)行npu-smi info命令進(jìn)行查詢獲取Name信息。實(shí)際配置值為AscendName例如Name取值為xxxyy實(shí)際配置值為Ascendxxxyy。Atlas A2 訓(xùn)練系列產(chǎn)品/Atlas A2 推理系列產(chǎn)品Atlas 200I/500 A2 推理產(chǎn)品Atlas 推理系列產(chǎn)品Atlas 訓(xùn)練系列產(chǎn)品針對(duì)Atlas A3 訓(xùn)練系列產(chǎn)品/Atlas A3 推理系列產(chǎn)品在安裝AI處理器的服務(wù)器執(zhí)行npu-smi info -t board -i id -c chip_id命令進(jìn)行查詢獲取Chip Name和NPU Name信息實(shí)際配置值為Chip Name_NPU Name。例如Chip Name取值為AscendxxxNPU Name取值為1234實(shí)際配置值為Ascendxxx_1234。其中id設(shè)備id通過(guò)npu-smi info -l命令查出的NPU ID即為設(shè)備id。chip_id芯片id通過(guò)npu-smi info -m命令查出的Chip ID即為芯片id。針對(duì)Ascend 950PR/Ascend 950DT在安裝AI處理器的服務(wù)器執(zhí)行npu-smi info -t board -i id命令進(jìn)行查詢獲取Chip Name和NPU Name信息實(shí)際配置值為Chip Name_NPU Name。例如Chip Name取值為AscendxxxNPU Name取值為1234實(shí)際配置值為Ascendxxx_1234。其中id為設(shè)備id通過(guò)npu-smi info -l命令查出的NPU ID即為設(shè)備id。更多參數(shù)以及詳細(xì)使用方法請(qǐng)參見(jiàn)《ATC離線模型編譯工具》。3.若提示如下信息則說(shuō)明模型轉(zhuǎn)換成功。ATC run success, welcome to the next use.成功執(zhí)行命令后*.onnx模型將會(huì)被轉(zhuǎn)換成適配AI處理器的*.om離線模型在--output參數(shù)指定的路徑下可查看生成的*.om離線模型文件。4.后續(xù)操作。轉(zhuǎn)換成*.om離線模型后可以調(diào)用模型加載接口加載轉(zhuǎn)換好的*.om離線模型再調(diào)用模型執(zhí)行接口進(jìn)行推理。如下為從文件加載模型文件并執(zhí)行推理的簡(jiǎn)要流程詳細(xì)的模型加載與推理的方法可參見(jiàn)《應(yīng)用開發(fā) (CC)》中的“模型推理”章節(jié)。// 1.指定模型路徑 const char* omModelPath ./model/onnx_resnet50.om; uint32_t modelId; // 2.加載離線模型文件模型加載成功返回標(biāo)識(shí)模型的ID ret aclmdlLoadFromFile(omModelPath, modelId); // 3.執(zhí)行模型inputDs和outputDs為模型輸入輸出的Dataset對(duì)象 ret aclmdlExecute(modelId, inputDs, outputDs); // 4.卸載模型 ret aclmdlUnload(modelId);使用接口全新構(gòu)建GraphGE的C圖引擎接口提供了兩種構(gòu)圖方式使用圖引擎接口全新構(gòu)建Graph用戶通過(guò)圖引擎接口逐個(gè)將算子添加到計(jì)算圖中構(gòu)建成Ascend IR表示的計(jì)算圖。使用Parser接口將原始模型解析為Graph用戶通過(guò)Parser接口將框架模型文件如*.onnx和*.pb等格式解析成Ascend IR表示的計(jì)算圖。本章節(jié)綜合上述兩種場(chǎng)景為您介紹如何構(gòu)建一個(gè)Graph構(gòu)建完Graph后可以根據(jù)自身需要修改Graph然后將該Graph編譯為適配AI處理器的離線模型。整體流程如下流程說(shuō)明如下進(jìn)行構(gòu)建Graph操作之前先進(jìn)行環(huán)境搭建安裝相應(yīng)的CANN軟件包并進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析如果有不支持的算子則開發(fā)對(duì)應(yīng)算子并部署到硬件環(huán)境。如果使用圖引擎接口全新構(gòu)建Graph需要根據(jù)原始網(wǎng)絡(luò)明確如下信息網(wǎng)絡(luò)中包含哪些算子以及這些算子的輸入、輸出、屬性等信息。網(wǎng)絡(luò)中算子之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。確認(rèn)原始網(wǎng)絡(luò)中的算子在AI處理器是否支持當(dāng)前支持的算子請(qǐng)參見(jiàn)《算子庫(kù)》中的“Ascend IR算子規(guī)格說(shuō)明”章節(jié)。如果不支持或不滿足實(shí)際需要開發(fā)者可以《Ascend C算子開發(fā)指南》自定義Ascend C算子或者參見(jiàn)《TBEAI CPU算子開發(fā)》自定義TBE算子選定一種方式后將算子部署到硬件環(huán)境即可。如果使用Parser接口將原始模型解析為Graph需要確認(rèn)原始網(wǎng)絡(luò)中的算子在AI處理器是否支持當(dāng)前支持的算子請(qǐng)參見(jiàn)《算子庫(kù)》中的“Ascend IR算子規(guī)格說(shuō)明”章節(jié)。如果不支持或不滿足實(shí)際需要可參見(jiàn)《Ascend C算子開發(fā)指南》自定義Ascend C算子或者參見(jiàn)《TBEAI CPU算子開發(fā)》自定義TBE算子選定一種方式后將算子部署至硬件環(huán)境即可。構(gòu)建Graph開發(fā)者可以使用圖引擎接口全新構(gòu)建Graph也可以使用Parser接口將原始模型解析為Graph。修改Graph如果開發(fā)者想要優(yōu)化Graph結(jié)構(gòu)則可以基于構(gòu)建好的Graph直接將Graph修改為期望的結(jié)構(gòu)。編譯和運(yùn)行Graph開發(fā)者可以將修改后的Graph編譯成適配AI處理器的離線模型然后通過(guò)模型加載接口加載后上板推理也可以直接運(yùn)行Graph得到Graph的運(yùn)行結(jié)果。獲取樣例單擊使用接口構(gòu)建Graph獲取樣例代碼目錄結(jié)構(gòu)如下├── src │ ├──main.cpp // 實(shí)現(xiàn)文件 ├── Makefile // 編譯腳本 ├── CMakeLists.txt // 編譯腳本 ├── data │ ├──data_generate.py // 使用圖引擎接口全新構(gòu)建Graph時(shí)用于生成Graph所需要的數(shù)據(jù)信息例如權(quán)重、偏置等數(shù)據(jù) │ ├──tensorflow_generate.py // 使用Parser接口將TensorFlow原始模型解析為Graph時(shí)用于生成.pb格式的TensorFlow模型 │ ├──caffe_generate.py // 使用Parser接口將Caffe原始模型解析為Graph時(shí)用于生成.pbtxt格式的Caffe模型與.caffemodel格式的權(quán)重文件 ├── scripts │ ├──host_version.conf // version配置 │ ├──testcase_300.sh // 測(cè)試腳本該樣例主要包括如下功能構(gòu)建Graph。使用圖引擎接口全新構(gòu)建Graph本樣例構(gòu)造的Graph結(jié)構(gòu)如下使用Parser接口將原始模型解析為Graph此處以TensorFlow為例進(jìn)行介紹。本樣例給出的TensorFlow原始模型結(jié)構(gòu)為解析后的Graph結(jié)構(gòu)為修改Graph此處以使用Parser接口將TensorFlow模型解析得到的Graph為例進(jìn)行說(shuō)明。修改后的Graph結(jié)構(gòu)如下在Add算子和Const算子之間插入Abs算子編譯Graph將上述最終的Graph編譯為離線模型。編譯運(yùn)行準(zhǔn)備環(huán)境。參見(jiàn)環(huán)境準(zhǔn)備搭建環(huán)境并配置環(huán)境變量。如果將TensorFlow框架原始模型解析為Graph需要搭建TensorFlow1.15.0環(huán)境如下為root用戶在x86架構(gòu)安裝示例pip3 install tensorflow-cpu1.15如果為非root用戶安裝需要在上述命令末尾增加--user參數(shù)如果為aarch64架構(gòu)安裝方法請(qǐng)參見(jiàn)《TensorFlow 1.15模型遷移》 安裝開源框架TensorFlow 1.15。準(zhǔn)備構(gòu)圖數(shù)據(jù)。使用圖引擎接口全新構(gòu)建Graph。在data目錄執(zhí)行數(shù)據(jù)生成腳本命令如下python3 data_generate.py執(zhí)行完成后在data目錄下生成.bin格式的數(shù)據(jù)后續(xù)模型構(gòu)建時(shí)會(huì)從該文件讀取權(quán)重、偏置等數(shù)據(jù)。使用Parser接口將原始模型解析為Graph。在data目錄執(zhí)行原始模型生成腳本命令如下python3 tensorflow_generate.py執(zhí)行完成后在data目錄下生成.pb格式的模型文件后續(xù)將原始模型解析時(shí)會(huì)使用該模型名稱為tf_test.pb。編譯代碼?？蛇x打開Makefile文件修改如下ASCEND_PATH路徑修改為CANN軟件安裝目錄/cann例如root用戶修改為/usr/local/Ascend/cann。ifeq (${ASCEND_INSTALL_PATH},) ASCEND_PATH : /usr/local/Ascend/cann執(zhí)行編譯。在Makefile文件同級(jí)目錄執(zhí)行如下命令進(jìn)行編譯make clean make ir_build編譯完成后在當(dāng)前路徑out文件夾下生成可執(zhí)行文件ir_build。運(yùn)行代碼。使用圖引擎接口全新構(gòu)建Graph。在out文件夾下執(zhí)行如下命令./ir_build soc_version gen若提示如下信息則說(shuō)明運(yùn)行成功在同級(jí)目錄生成*.om離線模型文件。 Generate Graph1 Success! Build Model1 SUCCESS! Save Offline Model1 SUCCESS!使用Parser接口將原始模型解析為Graph。在out文件夾下執(zhí)行如下命令./ir_build soc_version tfsoc_version取值查詢方法請(qǐng)參見(jiàn)使用ATC命令轉(zhuǎn)換ONNX模型。 若提示如下信息則說(shuō)明運(yùn)行成功在同級(jí)目錄生成*.om離線模型文件。 Generate graph from tensorflow origin model success. Modify Graph Start. Find src node: const. Find dst node: add. Modify Graph Success. Modify tensorflow origin graph success. Build Model1 SUCCESS! Save Offline Model1 SUCCESS!后續(xù)操作。轉(zhuǎn)換成*.om離線模型后可以調(diào)用模型加載接口加載轉(zhuǎn)換好的*.om離線模型再調(diào)用模型執(zhí)行接口進(jìn)行推理。詳細(xì)的模型加載與推理的方法可參見(jiàn)《應(yīng)用開發(fā) (CC)》中的“模型推理”。代碼解析體驗(yàn)快速入門樣例的編譯運(yùn)行后若還想了解代碼的實(shí)現(xiàn)邏輯可查看下文的代碼解析。此處按各函數(shù)的功能來(lái)介紹代碼邏輯為了便于閱讀、理解代碼將各函數(shù)相關(guān)的變量與函數(shù)放在一起介紹。打開“src/main.cpp”文件先從main函數(shù)開始了解整個(gè)樣例的代碼串接邏輯再分別了解各自定義函數(shù)的實(shí)現(xiàn)。main函數(shù)用來(lái)串聯(lián)整個(gè)構(gòu)建Graph的代碼邏輯。int main(int argc, char* argv[]) { // 1.構(gòu)建Graph Graph graph1(IrGraph1); // 1.1使用圖引擎接口全新構(gòu)建Graph ret GenGraph(graph1); // 1.2使用Parser接口將原始模型解析為Graph std::string tfPath ../data/tf_test.pb; std::mapAscendString, AscendString parser_options; tfStatus ge::aclgrphParseTensorFlow(tfPath.c_str(), parser_options, graph1); // 2.修改Graph此處以從TensorFlow模型解析得到的Graph為例進(jìn)行修改 ModifyGraph(graph1); // 3.系統(tǒng)初始化并申請(qǐng)資源 std::mapAscendString, AscendString global_options { {AscendString(ge::ir_option::SOC_VERSION), AscendString(argv[kSocVersion])} , }; auto status aclgrphBuildInitialize(global_options); // 4.編譯Graph ModelBufferData model1; std::mapAscendString, AscendString options; PrepareOptions(options); status aclgrphBuildModel(graph1, options, model1); // 5.將內(nèi)存緩沖區(qū)中的模型保存為離線模型文件 status aclgrphSaveModel(ir_build_sample1, model1); // 6.釋放資源 aclgrphBuildFinalize(); }include依賴的頭文件。#include string.h #include tensorflow_parser.h #include graph.h #include types.h #include tensor.h #include attr_value.h #include ge_error_codes.h #include ge_api_types.h #include ge_ir_build.h #include all_ops.h ... ... using namespace std; using namespace ge; using ge::Operator;構(gòu)建Graph。使用算子原型衍生接口定義算子并連接算子。詳細(xì)代碼示例為bool GenGraph(Graph graph) { auto shape_data vectorint64_t({ 1,1,28,28 }); TensorDesc desc_data(ge::Shape(shape_data), FORMAT_ND, DT_FLOAT16); // 創(chuàng)建Data算子實(shí)例 auto data op::Data(data); data.update_input_desc_x(desc_data); data.update_output_desc_y(desc_data); // 創(chuàng)建Add算子實(shí)例并與Data算子連接 auto add op::Add(add) .set_input_x1(data) .set_input_x2(data); // 創(chuàng)建AscendQuant算子實(shí)例并與Data算子連接 auto quant op::AscendQuant(quant) .set_input_x(data) .set_attr_scale(1.0) .set_attr_offset(0.0); auto conv_weight op::Const(Conv2D/weight) .set_attr_value(weight_tensor); // 創(chuàng)建Conv2D算子實(shí)例并與AscendQuant算子連接 auto conv2d op::Conv2D(Conv2d1) .set_input_x(quant) .set_input_filter(conv_weight) .set_attr_strides({ 1, 1, 1, 1 }) .set_attr_pads({ 0, 1, 0, 1 }) .set_attr_dilations({ 1, 1, 1, 1 }); ... ... auto dequant_scale op::Const(dequant_scale) .set_attr_value(dequant_tensor); // 創(chuàng)建AscendDequant算子實(shí)例并與Conv2D算子連接 auto dequant op::AscendDequant(dequant) .set_input_x(conv2d) .set_input_deq_scale(dequant_scale); ... ... auto bias_weight_1 op::Const(Bias/weight_1) .set_attr_value(weight_bias_add_tensor_1); // 創(chuàng)建BiasAdd算子實(shí)例并與AscendDequant算子連接 auto bias_add_1 op::BiasAdd(bias_add_1) .set_input_x(dequant) .set_input_bias(bias_weight_1) .set_attr_data_format(NCHW); ... ... auto dynamic_const op::Const(dynamic_const).set_attr_value(dynamic_const_tensor); // 創(chuàng)建Reshape算子實(shí)例并與BiasAdd算子連接 auto reshape op::Reshape(Reshape) .set_input_x(bias_add_1) .set_input_shape(dynamic_const); ... ... auto matmul_weight_1 op::Const(dense/kernel) .set_attr_value(matmul_weight_tensor_1); // 創(chuàng)建MatMul算子實(shí)例并與Reshape算子連接 auto matmul_1 op::MatMul(MatMul_1) .set_input_x1(reshape) .set_input_x2(matmul_weight_1); ... ... auto bias_add_const_1 op::Const(dense/bias) .set_attr_value(bias_add_const_tensor_1); // 創(chuàng)建BiasAdd算子實(shí)例并與MatMul算子連接 auto bias_add_2 op::BiasAdd(bias_add_2) .set_input_x(matmul_1) .set_input_bias(bias_add_const_1) .set_attr_data_format(NCHW); // 創(chuàng)建Relu6算子實(shí)例并與BiasAdd算子連接 auto relu6 op::Relu6(relu6) .set_input_x(bias_add_2); ... ... auto matmul_weight_2 op::Const(OutputLayer/kernel) .set_attr_value(matmul_weight_tensor_2); // 創(chuàng)建MatMul算子實(shí)例并與Relu6算子連接 auto matmul_2 op::MatMul(MatMul_2) .set_input_x1(relu6) .set_input_x2(matmul_weight_2); ... ... auto bias_add_const_3 op::Const(OutputLayer/bias) .set_attr_value(bias_add_const_tensor_3); // 創(chuàng)建BiasAdd算子實(shí)例并與MatMul算子連接 auto bias_add_3 op::BiasAdd(bias_add_3) .set_input_x_by_name(matmul_2, y) .set_input_bias_by_name(bias_add_const_3, y) .set_attr_data_format(NCHW); // 創(chuàng)建SoftmaxV2算子實(shí)例并與BiasAdd算子連接 auto softmax op::SoftmaxV2(Softmax) .set_input_x_by_name(bias_add_3, y); std::vectorOperator inputs{ data }; std::vectorOperator outputs{ softmax, add }; std::vectorstd::pairge::Operator, std::string outputs_with_name {{softmax, y}}; // 調(diào)用接口設(shè)置Graph的輸入輸出 graph.SetInputs(inputs).SetOutputs(outputs); return true; }修改Graph此處以從TensorFlow模型解析得到的Graph為例進(jìn)行修改。在Add算子和Const算子之間插入Abs算子bool ModifyGraph(Graph graph) { const std::string CONST const1; const std::string ADD input3_add; GNode src_node; GNode dst_node; // 獲取圖中的所有節(jié)點(diǎn) std::vectorGNode nodes graph.GetAllNodes(); graphStatus ret GRAPH_FAILED; for (auto node : nodes) { ge::AscendString name; // 獲取圖中算子的名稱 ret node.GetName(name); std::string node_name(name.GetString()); } // 刪除圖中的指定連接邊 ret graph.RemoveEdge(src_node, 0, dst_node, 1); auto abs op::Abs(input3_abs); // 新增abs節(jié)點(diǎn)到圖上 GNode node_abs graph.AddNodeByOp(abs); //新增數(shù)據(jù)邊連接新增的節(jié)點(diǎn) ret graph.AddDataEdge(src_node, 0, node_abs, 0); ret graph.AddDataEdge(node_abs, 0, dst_node, 1); return true; }編譯Graph。構(gòu)建和修改完Graph之后調(diào)用接口進(jìn)行Graph編譯操作接口調(diào)用流程如下圖所示詳細(xì)流程請(qǐng)參見(jiàn)main()函數(shù)?！久赓M(fèi)下載鏈接】geGEGraph Engine是面向昇騰的圖編譯器和執(zhí)行器提供了計(jì)算圖優(yōu)化、多流并行、內(nèi)存復(fù)用和模型下沉等技術(shù)手段加速模型執(zhí)行效率減少模型內(nèi)存占用。 GE 提供對(duì) PyTorch、TensorFlow 前端的友好接入能力并同時(shí)支持 onnx、pb 等主流模型格式的解析與編譯。項(xiàng)目地址: https://gitcode.com/cann/ge創(chuàng)作聲明：本文部分內(nèi)容由AI輔助生成（AIGC），僅供參考