全志V853 NPU开发(三)模型转换、量化、导出

1.模型转换

我这里应用的是onnx格式模型,导入onnx模型时,若报错识别不到input shape,则需要使用onnx-sim工具转换为静态input shape
转换命令如下:

pegasus import onnx --model falldown.onnx --output-model falldown.json --output-data falldown.data

此步骤转换得到falldown.json和falldown.data。

2.获取yml文件

yml 文件对网络的输入和输出的超参数进行描述以及配置,这些参数包括,输入输出 tensor 的形状,归一化系数 (均值,零点),图像格式,tensor 的输出格式,后处理方式等等;
转换命令如下:

pegasus generate inputmeta --model falldown.json --input-meta-output falldown_inputmeta.yml

pegasus generate postprocess-file --model falldown.json --postprocess-file-output falldown_postprocess_file.yml

此步骤生成falldown_inputmeta.yml 和 falldown_postprocess_file.yml。

3.量化

此步骤主要是生成量化表文件,uint8量化数据格式;需要事先在模型同级文件夹下准备dataset.txt文件;
dataset.txt文件格式如下:

./val/1.jpg  0
./val/2.jpg  1
./val/3.jpg  2

同级目录下建立val文件夹,内放三个jpg图,分别命名为1 2 3;
量化命令如下,其中–batch-size参数设置为你提供的图片的数量:

pegasus quantize --model falldown.json --model-data falldown.data --batch-size 3 --device CPU --with-input-meta falldown_inputmeta.yml --rebuild --model-quantize falldown.quantize --quantizer asymmetric_affine --qtype uint8

此步骤生成 falldown.quantize量化表文件。

4.预推理

执行预推理生成输入data文件和输出结果文件;
输入命令:

pegasus inference --model falldown.json --model-data falldown.data --batch-size 1 --device CPU --with-input-meta falldown_inputmeta.yml --postprocess-file falldown_postprocess_file.yml

因为我使用的模型为1个输入1个输出的模型,所以此步骤生成 iter_0_attach_Sigmoid_Sigmoid_107_out0_0_out0_1_1.tensor 和 iter_0_input_104_out0_1_3_224_224.tensor两个文件;

其中iter_0_attach_Sigmoid_Sigmoid_107_out0_0_out0_1_1.tensor为输出结果,这个输出结果可以和后面你自己写代码推理此模型的输出做个对比;iter_0_input_104_out0_1_3_224_224.tensor为输入图片转换得到的浮点数输入。

5.导出模型

模型在开发板上部署需要转换为全志的格式(model.nb格式),输入命令:

pegasus export ovxlib --model falldown.json --model-data falldown.data --dtype quantized --model-quantize falldown.quantize --batch-size 1 --save-fused-graph --target-ide-project 'linux64' --with-input-meta falldown_inputmeta.yml --output-path ovxilb/falldown-simprj --pack-nbg-unify --postprocess-file falldown_postprocess_file.yml --optimize "VIP9000PICO_PID0XEE" --viv-sdk ${VIV_SDK}

即可生成部署模型以及配套的部署模板代码,如下图,这个代码可以用来做参考,然后去自己调用VIPLite库写个模型部署的demo,见下一篇。。。
在这里插入图片描述

<think>好的,用户想了解NPU如何支持大型模型在本地进行部署和运算的方法或教程。我需要先回顾已有的引用内容,看看哪些信息可以直接应用。 根据引用[2],NPU是专为神经网络计算设计的,能高效处理并行任务,提升图像识别、自然语言处理等领域的性能,这对大模型推理有帮助。引用[3]提到全志Tina的NPU支持模型转换,如Caffe、TensorFlow Lite等格式的导入导出,这可能涉及模型优化步骤。引用[4]讨论了量化方法,需要确定浮点范围,这对模型压缩很重要。 接下来需要整合这些信息,分步骤说明NPU部署大模型的方法。首先,模型优化和压缩是关键,可能包括量化和剪枝。然后模型转换,将训练好的模型转换NPU支持的格式。接着是硬件集成,需要驱动和中间件支持。最后是性能调优,如内存管理和算子优化。 还要考虑用户可能需要具体步骤或工具,比如推荐厂商提供的SDK,或者量化工具的使用。此外,可能涉及代码示例,比如模型转换的脚本或部署的代码片段。 需要确保回答结构清晰,分点说明,并引用相关引用。同时,生成的相关问题要围绕模型优化、工具使用、挑战和量化方法展开。</think>### NPU支持大型模型本地部署与运算方法 #### 一、核心原理 NPU(神经网络处理器)通过专用指令集和硬件加速架构,可对$y=Wx+b$这类矩阵运算实现百倍于CPU的能效比。其核心能力体现在对卷积计算、注意力机制等神经网络算子实现硬件级加速[^2]。 #### 二、实施步骤 1. **模型优化** - 量化压缩:将浮点模型转换为8位定点模型,计算范围确定公式: $$ Q = \text{round}\left(\frac{255 \times (R - R_{min})}{R_{max} - R_{min}}\right) $$ 可减少75%内存占用[^4] - 算子融合:将Conv+BN+ReLU合并为单算子 - 层剪枝:移除冗余网络层 2. **模型转换** 使用厂商工具链(如全志Tina NPU SDK)执行: ```bash # 示例模型转换命令 tf2npu --input model.pb --output npu_model.bin --quantize int8 ``` 支持ONNX/TensorFlow/Caffe等格式转换[^3] 3. **硬件集成** - 加载NPU驱动模块 - 配置DMA内存通道 - 部署轻量级推理框架(如Tengine) 4. **性能调优** - 内存复用:通过内存池管理减少分配开销 - 流水线并行:重叠数据搬运与计算 - 算子优化:针对NPU指令集重构计算图 #### 、典型工具链 | 工具类型 | 示例 | 功能 | |----------------|----------------------|-------------------------| | 模型转换器 | TensorRT、SNPE | 格式转换量化 | | 性能分析器 | Vtune、Arm Streamline | 热点分析与瓶颈定位 | | 部署框架 | OpenVINO、MNN | 运行时管理与资源调度 | #### 四、实战案例 基于全志V853芯片部署BERT模型的代码框架: ```c++ // 初始化NPU上下文 npu_context ctx = create_npu_context(); // 加载模型 npu_model model = load_model(ctx, "bert.bin"); // 创建张量 tensor input_tensor = create_input_tensor(model); // 执行推理 run_model(model, input_tensor); // 获取输出 float* logits = get_output_data(model); ```
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