TorchScript VS. ONXX

本文探讨了在不同场景下如何选择PyTorch、TorchScript和ONNXRuntime进行模型推理,重点关注速度提升、设备兼容性和环境限制。通过实测对比,解析了批量大小、序列长度对性能的影响,以及它们各自的优势和适用条件。
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https://onnxruntime.ai/docs/tutorials/accelerate-pytorch/pytorch.html

1. 什么时候直接用PyTorch来推理:

现成的PyTorch库和Python环境都在,且不care推理速度;

2. 什么时候用TorchScript来推理:

移动端等轻量级环境,不能安装PyTorch、Python这样的大size库时;

(PyTorch官方也说其对计算图进行了优化,可以比PyTorch直接推理要更快)(个人感觉,其实就是Facebook不想完全依赖ONNX,自己想独立做自己的部署方案)

3. 什么时候用ONNX Runtime来推理:

在意推理速度;需要部署到不同的设备上;(也支持TensorFlow等多种框架的模型)

使用ONNX和Torchscript加快推理速度的测试 - 知乎 (zhihu.com)

结论:

1. Batch size小时,ONNX明显比TorchScript要快;Batch size大时,差距缩小;

2. Batch内部的序列长度相似时,Batch size越大,加速效果约好;

3. 序列越长,加速效果越不明显

4. Batch内部的序列长度相差大的话,Batch size可能在中间某个范围是加速比最大的,因为再大就带来很多“补齐”造成的冤枉计算。

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PyTorch 是一个开源的 Python 机器学习库,基于 Torch 库,底层由 C++ 实现,应用于人工智能领域,如计算机视觉和自然语言处理

### 在 ONNX 中实现 PyTorch `F.pad` 或将其转换为 ONNX 兼容 为了在 ONNX 中实现 PyTorch 的 `F.pad` 功能或将该功能转换为 ONNX 兼容版本,可以采取以下方法: #### 方法一:直接使用 ONNX Pad 运算符 ONNX 提供了一个名为 `Pad` 的运算符来执行张量填充操作。此运算符的行为类似于 PyTorch 的 `F.pad` 函数。 ```python import onnx from onnx import helper, numpy_helper import numpy as np # 创建节点定义 pad_node = helper.make_node( 'Pad', inputs=['input'], outputs=['output'], pads=[0, 2, 0, 3], # 左侧填充2个单位,右侧填充3个单位 mode='constant', # 填充模式设置为常数 value=-1 # 设置填充值为-1 ) # 构建图结构并保存模型文件... ``` 通过这种方式可以直接利用 ONNX 自带的 `Pad` 操作完成相同的效果[^1]。 #### 方法二:借助 TorchScript 和 ONNX 导出工具链 另一种方式是先将包含 `F.pad` 调用的 PyTorch 模型编译成 TorchScript 格式,再进一步导出至 ONNX 文件格式。这种方法适用于更复杂的场景,在这些情况下手动编写 ONNX 图可能较为困难。 ```python import torch import torch.onnx class MyModel(torch.nn.Module): def forward(self, input_tensor): return F.pad(input_tensor, (2, 3), 'constant', -1) model = MyModel() dummy_input = torch.randn(1, 4) # 输入形状应匹配实际需求 torch.onnx.export(model, dummy_input, "mymodel.onnx", opset_version=11) ``` 上述代码片段展示了如何创建一个简单的模块类来进行必要的填充处理,并最终调用 `torch.onnx.export()` 完成向 ONXX 的转换过程[^2]。 对于某些特殊情况下的填充逻辑(例如动态尺寸),建议优先考虑第二种方案,因为这样可以让自动化的转换流程更好地理解和保留原始意图。
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