CUDA

官方教程：CUDA C++ Programming Guide (nvidia.com)

一、基础知识

首先看一下显卡、GPU、和CUDA的关系介绍：

显卡、GPU和CUDA简介_吴一奇的博客-CSDN博客

延迟：一条指令返回的时间间隔；

吞吐量：单位时间内处理的指令数量；

CPUs

设计是按照延迟导向设计的；

主要有以下几个特点：

1、内存大：多级缓存结构提高访存速度；

2、控制复杂：分支预测机制（if-else判断）、流水线数据前送；

3、运算单元强大：整型浮点型复杂运算速度快；

GPUs

设计是按照吞吐导向设计的；

主要有以下几个特点：

1、缓存小：提高内存吞吐；

2、控制简单：没有分支预测，没有数据转发；

3、精简运算单元：需要大量线程来容忍延迟，流水线实现高吞吐量；

注意：显存其实和内存一样，也是用来暂存资料的存储空间，不过显存是帮GPU存储的，而内存是帮CPU存储的；

总结：

CPU相比于GPU，单条复杂指令延迟快10倍以上；

GPU相比于CPU，单位时间执行指令数量10倍以上；

思考：

什么样的问题适合GPU？

计算密集：数值计算的比例要远大于内存操作，因此内存访问的延迟可以被计算掩盖；

数据并行：大任务可以拆解成执行相同指令的小任务，因此对复杂流程的需求控制较低；

CUDA

CUDA：由英伟达公司2007年开始推出，初衷是为GPU增加一个易用的编程接口，让开发者无需学习复杂的着色语言或者图形处理原语；

OpenCL：是2008年发布的异构平台并行编程的开放标准，也是一个编程框架；

下面是CUDA编程的具体结构图：

在这里插入图片描述

其中Device代表GPU，Host代表CPU，Kernel代表GPU上运行的函数；

术语：内存模型的层次：

每个线程处理器（SP）都有自己的registers（寄存器）
每个SP都有自己的local memory（局部内存），寄存器和局部内存只能被线程自己访问；
每个多核处理器（SM）内都有自己的shared memory（共享内存），可以被线程块内所有线程访问；
一个GPU的所有SM共有一块global memory（全局内存），不同线程块的线程都可使用；

术语：软件：

在CUDA中，具体对应结构如下

线程处理器（SP）对应线程；

多核处理器（SM）对应线程块；

设备端（device）对应线程块组合体；

一个kernel一次只能在一个GPU上执行；

线程块的概念：

将线程数组分成多个块，块内的线程通过共享内存、原子操作和屏障同步进行协作，不同块中的线程不能协作；

网格（grid）并行线程块组合的概念：

CUDA中的核函数由线程网格执行，每个线程都有一个索引，用于计算内存地址和做出控制决策；

对于每个线程需要处理的数据，是通过对线程块和线程定义具体的id，根据索引来决定要处理的数据；

线程束（warp）概念：

SM采用的SIMT（单指令多线程）架构，warp（线程束）是最基本的执行单元，一个warp包含32个并行thread，这些thread以不同数据资源执行相同的指令，warp本质是线程在GPU上运行的最小单元；

当一个kernel被执行时，grid中的线程块被分配到SM上，一个线程块的thread只能在一个SM上调度，SM一般可以调度多个线程块，大量thread可能被分到不同的SM上，每个thread拥有它自己的程序计数器和状态寄存器，并且用该线程自己的数据执行指令，这就是所谓的SIMT；

由于warp的大小为32，所以block所含的thread的大小一般要设置为32的倍数；

在这里插入图片描述

案例：向量相加

说明：向量相加满足GPU运行的条件，计算简单且支持并行，内存访问也少；

在CPU中实现两个向量的相加：

void vecAdd(float* A, float* B, float* C, int n)
{
    for (i = 0, i < n, i++)
    C[i] = A[i] + B[i];
}

需要利用循环，依次对两个向量中的数据进行相加，再将结果保存在新的向量中；

在GPU中实现两个向量的相加：

主要分为以下几个步骤：

为数据分配内存空间

cudaError_t cudaMalloc (void **devPtr, size_t size)：两个参数为地址、申请内存大小；

作用：在设备全局内存中分配对象；

cudaError_t cudaMalloc (void **devPtr, size_t size)：参数为需要释放的指针对象地址

作用：从设备全局内存中释放对象；
定义核函数（计算函数）
数据传输

这里涉及到一个数据拷贝，函数为cudaError_t cudaMemcpy (void *dst, const void *src, size_t count, cudaMemcpyKind kind)

cudaMemcpyKind 支持的四种选项：cudaMemcpyHostToDevice、cudaMemcpyDeviceToHost、cudaMemcpyDeviceToDevice

作用：内存数据在主机端和设备端的传输；

核函数的定义和调用：

在GPU上执行的函数；
一般通过标识符__ global __修饰；
函数调用通过<<<参数1，参数2>>>，参数用于说明核函数中的线程数量，以及线程的组织；
以网格（grid）的形式组织，每个线程格由若干个线程块（block）组成，而每个线程块又由若干个线程（thread）组成；
调用时必须声明内核函数的执行参数；
在编程时，必须先为kernel函数中用到的数组或变量分配好足够的空间，再调用kernel函数，否则在GPU计算时会发生错误；

CUDA编程的标识符号：

__ global __ : 核函数的返回一定要用void，也是最常见的；

在这里插入图片描述

CUDA编程流程：

在这里插入图片描述

主要有几种编译的方式，比如逐文件编译，整个cuda文件编译成动态库，以及cmake编译（最常用）！

代码实现：

CPU中向量相加的实现：

void vecAdd(float* A, float* B, float* C, int n) {
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        C[i] = A[i] + B[i];
    }
}

GPU中向量相加的实现：

void vecAddKernel(float* A_d, float* B_d, float* C_d, int n)
{
    int i = threadIdx.x + blockDim.x * blockIdx.x;
    if (i < n) C_d[i] = A_d[i] + B_d[i];
}

// 下面是调用，上面是定义核函数
vecAddKernel <<< blockPerGrid, threadPerBlock >>> (da, db, dc, n);

在实际环境下编译后运行两个代码看看耗时：

在这里插入图片描述

可以看出，在飞浆的环境下，十万维度的向量，GPU会比CPU快上9倍左右；

案例：矩阵相乘

矩阵相乘作为深度学习任务中最常见的计算，也是GPU优化的重点；

正常的矩阵乘法是行和列之间的相乘得到一个元素，也就是一个线程负责计算一个元素；

在这里插入图片描述

这里存在最主要的问题就是，数据的读取过于频繁，将会浪费大量时间在读取数据上；

优化思路：

将多次访问的数据放到共享内存中，减少重复读取的次数，充分利用共享内存的延迟低的优势；

CUDA中的内存读取速度：

各自线程寄存器（1周期）
线程块共享内存（5周期）
Grid全局内存（500周期）
Grid常量内存（5周期）

在这里插入图片描述

CUDA中的共享内存：

概念：一种特殊类型的内存，内容在源码中被显式声明和使用；

（位于处理器中，以更高速度访问，被内存访问指令访问，别名暂存存储器）

特点：

读取速度等同于缓存，在很多显卡上，缓存和内存使用的是同一块硬件，并且可以配置大小；
共享内存属于线程块，可以被一个线程块内所有线程访问；
共享内存有两种申请空间方式，静态申请和动态申请；
共享内存大小只有十几K，过度使用共享内存会降低程序的并行性；

使用方法：

使用__ shared __ 关键字；
注意数据存在交叉，应该将边界上的数据拷贝进来；

这里有个线程同步的函数——__syncthreads（）：

概念：是cuda的内建函数，用于块内线程通信；

申请共享内存的两种方式：

1、静态方式：

__shared__ int s[64];

共享内存大小明确；

2、动态方式：

__shared__ int s[64];

共享内存大小不明确；

平铺矩阵乘法：

原理：将内核的执行分解为多个阶段，使每个阶段的数据访问集中在一个（Md和Nd）的子集上；

在这里插入图片描述

当然，需要使用内置函数__syncthreads()来确保平铺矩阵中的所有元素都被加载使用；

理论上加速的比例：原始矩阵乘法需要从全局内存中取2mnk次，平铺矩阵乘法只需要取2mnk/block_size次，加速了block_size倍，考虑到同步函数和共享内存的读写，实际上加速效率比这个低；

代码实现：

CPU下矩阵相乘的代码：

void  multiplicateMatrixOnHost(float *array_A, float *array_B, float *array_C, int M_p, int K_p, int N_p)
{
	for (int i = 0; i < M_p; i++)
	{
		for (int j = 0; j < N_p; j++)
		{
			float sum = 0;
			for (int k = 0; k < K_p; k++)
			{
				sum += array_A[i*K_p + k] * array_B[k*N_p + j];
			}
			array_C[i*N_p + j] = sum;
		}
	}
}

GPU下矩阵相乘代码：

// 下面是在GPU上不适用共享内存的实现
__global__ void multiplicateMatrixOnDevice(float *array_A, float *array_B, float *array_C, int M_p, int K_p, int N_p)
{
	int ix = threadIdx.x + blockDim.x*blockIdx.x;//row number
	int iy = threadIdx.y + blockDim.y*blockIdx.y;//col number

	if (ix < N_p && iy < M_p)
	{
		float sum = 0;
		for (int k = 0; k < K_p; k++)
		{
			sum += array_A[iy*K_p + k] * array_B[k*N_p + ix];
		}
		array_C[iy*N_p + ix] = sum;
	}
}

// 下面是在GPU上使用共享内存的实现
__global__ void matrixMultiplyShared(float *A, float *B, float *C,
	int numARows, int numAColumns, int numBRows, int numBColumns, int numCRows, int numCColumns)
{
	__shared__ float sharedM[BLOCK_SIZE][BLOCK_SIZE];
	__shared__ float sharedN[BLOCK_SIZE][BLOCK_SIZE];

	int bx = blockIdx.x;
	int by = blockIdx.y;
	int tx = threadIdx.x;
	int ty = threadIdx.y;

	int row = by * BLOCK_SIZE + ty;
	int col = bx * BLOCK_SIZE + tx;

	float Csub = 0.0;

	for (int i = 0; i < (int)(ceil((float)numAColumns / BLOCK_SIZE)); i++)
	{
		if (i*BLOCK_SIZE + tx < numAColumns && row < numARows)
			sharedM[ty][tx] = A[row*numAColumns + i * BLOCK_SIZE + tx];
		else
			sharedM[ty][tx] = 0.0;

		if (i*BLOCK_SIZE + ty < numBRows && col < numBColumns)
			sharedN[ty][tx] = B[(i*BLOCK_SIZE + ty)*numBColumns + col];
		else
			sharedN[ty][tx] = 0.0;
		__syncthreads();			// 线程同步

		for (int j = 0; j < BLOCK_SIZE; j++)
			Csub += sharedM[ty][j] * sharedN[j][tx];
		__syncthreads();			// 线程同步
	}

	if (row < numCRows && col < numCColumns)
		C[row*numCColumns + col] = Csub;
}

// 在cuda的内置库中，可以直接通过cublasSgemm()这个函数实现矩阵在共享内存中的相乘

下面是运行时间：

在这里插入图片描述

结论：

可以看出来GPU确实有实现一定效率的提升，但提升的并不多，这是因为这里的时间计算将数据的拷贝也包含了进去，如果在大的矩阵相乘的情况下，那么数据拷贝的时间可以忽略不计，而计算的效率可以看出GPU是比CPU快上很多的；

二、进阶学习

CUDA Stream

概念：CUDA Stream是GPU上task的执行队列，所有CUDA操作（kernel，内存拷贝等）都是在stream上执行的；

种类：

1、隐式流：又称为默认流、NULL流；

所有的CUDA操作默认运行在隐式流里，隐式流里的GOU和CPU端计算是同步的，也就是串行的；

在这里插入图片描述

2、显示流：显示申请的流；

显示流里的GPU task和CPU端计算是异步的，不同显示流内的GPU task执行也是异步的、并行的；

在这里插入图片描述

简单代码案例：

// 创建两个流
cudaStream_t stream[2];		// 定义流对象
for (int i = 0; i < 2; ++i){
	cudaStreamCreate(&stream[i]);
}
float* hostPtr;
cudaMallocHost(&hostPtr, 2 * size);
...
// 两个流，每个流有三个命令
for (int i = 0; i < 2; ++i){
	// 从主机内存复制数据到设备内存
	cudaMemcpyAsync(inputDevPtr + i * size, hostPtr + i * size, size, cudaMemcpyHostToDevice, stream[i]);
	// 执行kernel处理
	MyKernrl <<grid, block, 0, stream[i]>>(outputDevPtr + i * size, inputDevPtr + i * size, size);
	// 从设备内存复制数据到主机内存
	cudaMemcpyAsync(hostPtr + i * size, outputDevPtr + i * size, size, cudaMemcpyD	eviceToHost, stream[i]);
}
// 同步流
for (int i = 0; i < 2; i++){
	cudaStreamSyncchronize(stream[i]);
	...
}
// 销毁流
for (int i = 0; i < 2; ++i){
	cudaStreamDestory(stream[i]);
}

优点：

CPU计算和kernel计算并行；
CPU计算和数据传输并行；
数据传输和kernel计算并行；
kernel计算并行；

注意点：

显示流里的GPU task和GPU端的task的执行是异步的，使用stream一定要注意同步；

以下接口作用是同步流：

cudaStreamSyncchronize（）：同步一个流；

cudaDeviceSynchronize（）：同步设备上所有流；

cudaStreamQuery（）：查询一个流任务是否完成；

下面看一个案例：数据传输和GPU计算通过流实现并行

在这里插入图片描述

注意：从下面的任务执行顺序可以看出，数据传输并不是重叠到一起的，这是因为CPU和GPU数据的传输是经过PCle总线的，PCle的操作是顺序的；

提问：

1、CUDA Stream为什么有效？

PCle总线传输速度慢，是瓶颈，会导致数据传输的时候GPU处于空闲状态，多流可以实现数据传输与kernel计算的并行；
一个kernel往往用不了整个GPU的算力，多流可以让多个kernel同时计算；
不是流越多越好，类似于CPU的多核一样，也是有数量限制的；

这里还有一个优化的策略，就是将小任务合并成大任务；

在这里插入图片描述

还需要注意一点，当同时存在默认流和显示流时，编译需要加上一个参数；

nvcc --default-stream per-thread ./stream_test.cu -o stream_per-thread

CUDA Event

CUDA Event是在stream中插入一个事件，类似于打一个标记位，用来记录stream是否执行到当前位置，Event有两个状态，已被执行和未被执行；

最常用的用法是来测时间：

// 使用event计算时间
float time_elapsed = 0;
cudaEvent_t start, stop;
cudaEventCreate(&start);
cudaEventCreate(&stop);

cudaEventRecord(start, 0);	// 记录当前时间
mul<<<blocks, threads, 0, 0>>>(dev_a, NUM);
cudaEventRecord(stop, 0);	// 记录当前时间

cudaEventSynchronize(start);
cudaEventSynchronize(stop);
cudaEventElapsedTime(&time_elapsed, start, stop); // 计算时间差

cudaEventDestroy(start);
cudaEventDestroy(stop);
printf("执行时间: %f(ms)\n", time_elapsed);

CUDA同步操作（分为四类）：

device synchronize：影响很大，必须等待全部kernel执行完才能执行CPU端任务；
stream synchronize：影响单个流和CPU，需要等待这个流执行完才能继续CPU；
event synchronize：影响CPU，更细粒度的同步；
synchronizing across streams using an event：高级控制；

NVVP

概念：NVIDIA Visual Profiler（NVVP）是NVIDIA推出的跨平台的CUDA程序性能分析工具；

主要有以下特点：

随着CUDA安装，不需要额外安装；
有图形界面，可以快速找到程序中的性能瓶颈；
以时间线的形式展示CPU和GPU的操作；
可以查看数据传输和kernel的各种软件参数（速度）和硬件参数（L1 cache命中率）；

在Window端打开可视化功能还需要参考以下文章安装：

(66条消息) Package | Windows10 CUDA10.2 JDK8 环境下安装NVidia Visual Profiler（nvvp）安装Bug笔记_1LOVESJohnny的博客-CSDN博客

Cublas

概念：是一个BLAS的实现，允许用户使用NVIDIA的GPU计算资源，使用cuBLAS的时候，应用应该分配矩阵或向量所需的GPU内存空间，并加载数据，调用所需的cuBLAS函数，然后从GPU的内存空间上传计算结果至主机，cuBLAS也提供了一些帮助函数来写或者读取数据从GPU中；

学习网站：cuBLAS (nvidia.com)

说明：这一部分主要是在GPU上的线性的一些函数用法，主要用于处理向量标量、向量矩阵、矩阵矩阵的一些函数，由于短期内还用不到，这里不进行深入学习；

Cudnn

概念：NVIDIA cuDNN是用于深度神经网络的GPU加速库，它强调性能、易用性和低内存开销，并且可以继承倒更高级的机器学习框架中；

学习网站：NVIDIA cuDNN Documentation

实现步骤：

// 1、创建cuDNN句柄
cudnnStatus_t cudnnCreate(cudnnHandle_t *handle)
// 2、以Host方式调用在Device上运行的函数
比如卷积函数： cudnnConvolutionForward等
//3、释放cuDNN句柄
cudnnStatus_t cudnnDestroy(cudnnHandle_t handle)
// 4、将CUDA流设置&返回成cudnn句柄
cudnnStatus_t cudnnSetStream( cudnnHandle_t handle, cudaStream_t streamId)
cudnnStatus_t cudnnGetStream( cudnnHandle_t handle, cudaStream_t *streamId)

三、TensorRT学习

基础概念

首先要明确TensorRT的定位，是一个推理框架：

在这里插入图片描述

具有以下几个特点：

高性能深度学习推理优化器和加速库；
低延迟和高吞吐量；
部署到超大规模数据中心、嵌入式或汽车产品；
相对于其他推理框架，闭源也是其特点之一；

其实现步骤主要分为两步：转换优化引擎和执行引擎；

在这里插入图片描述

其中最常见的优化方式也就是量化（低精度）和算子融合（例如将卷积池化和激活层融合成一层）

使用流程

其使用流程分为以下几个步骤：

在这里插入图片描述

其中构建网络分为两种方式，一种是API构建，也就是网络的每一层都重新用代码构建，相对来说比较复杂；一种是用Parser来构建，也就是特定的网络有其特定的框架有对应的加载接口，只需要简单几行代码就可以构建网络结构；

模型转换

ONNX转trt：https://github.com/onnx/onnx-tensorrt/tree/6872a9473391a73b96741711d52b98c2c3e25146

Pytorch转trt：NVIDIA-AI-IOT/torch2trt: An easy to use PyTorch to TensorRT converter (github.com)

TensorFlow转trt：tensorflow/tensorflow/compiler/tf2tensorrt at 1cca70b80504474402215d2a4e55bc44621b691d · tensorflow/tensorflow (github.com)

这里介绍一个转换工具网站：https://convertmodel.com/

其中具体的一些转换的技巧还需要在实践中去探索，但最好将模型转换为onnx，再通过onnx转换为trt；

简单案例

官方源码中给出了很多案例：

https://github.com/NVIDIA/TensorRT/tree/release/6.0/samples/opensource/sampleMNIST

这是其中一个MNIST的数字识别的案例；

在AIStudio中跑了一下案例，可以得到如下结果：

在这里插入图片描述

四、TensorRT进阶

plugin用法

作用：

1、trt支持的算子有限，可以实现不支持的算子；

2、进行深度优化、合并算子；

工作流程：

在这里插入图片描述

API的讲解：

首先要清楚有两种类型的定义：

Dynamic Shape：输入维度是动态的，继承IPluginV2IOExt基础类；
Static Shape：输入维度是静态的，继承IPluginV2DynamicExt基础类；

构造函数：

1、用于network definition阶段，PluginCreator创建该插件时调用的构造函数，需要传递权重信息以及参数。也可用于clone阶段，或者再写一个clone构造函数；

MyCustomPlugin(int in_channel, nvinfer1::Weights const& weight, nvinfer1::Weights const& bias);

2、用于在deserialize阶段，用于将序列化好的权重和参数传入该plugin并创建；

MyCustomPlugin(void const* serialData, size_t serialLength);

3、注意把默认构造函数删掉；

MyCustomPlugin() = delete;

析构函数：

析构函数则需要执行terminate，terminate函数就是释放这个op之前开辟的一些显存空间；

MyCustomPlugin::~MyCustomPlugin() {
	terminate();
}

输出相关函数：

1、获得layer的输出个数；

int getNbOutputs() const;

2、根据输入个数和输入维度，获得第index个输出的维度；

nvinfer1::Dims getOutputDimensions(int index, const nvinfer1::Dims* inputs, int nbInputDims);

3、根据输入个数和输入类型，获得第index个输出的类型；

nvinfer1::DataType getOutputDataType(int index, const nvinfer1::DataType* inputTypes, int nbInputs) const;

序列化和反序列化相关函数：

1、返回序列化时需要写多少字节到buffer中；

size_t getSerializationSize() const;

2、序列化函数，将plugin的参数权值写入到buffer中；

void serialize(void* buffer) const;

3、获得plugin的type和version，用于反序列化使用；

const char* getPluginType() const;
const char* getPluginVersion() const;

初始化、配置和销毁函数：

1、初始化函数，在这个插件准备开始run之前执行。一般申请权值显存空间并copy权值；

int initialize();

2、terminate函数就是释放initialize开辟的一些显存空间；

void terminate();

3、释放整个plugin占用的资源；

void destroy();

4、配置这个插件op，判断输入和输出类型数量是否正确；

void configurePlugin(const nvinfer1::PluginTensorDesc* in, int nbInput, const nvinfer1::PluginTensorDesc* out, int nbOutput);

5、判断pos索引的输入/输出是否支持inOut[pos].format和inOut[pos].type指定的格式/数据类型；

bool supportsFormatCombination(int pos, const nvinfer1::PluginTensorDesc* inOut, int nbInputs, int nbOutputs) const;

运行时相关函数：

1、获得plugin所需要的显存大小。最好不要在plugin enqueue中使用cudaMalloc申请显存；

size_t getWorkspaceSize(int maxBatchSize) const;

2、推理函数；

int enqueue(int batchSize, const void* const* inputs, void** outputs, void* workspace, cudaStream_t stream);

IPluginCreator相关函数：

1、获得pluginname和version，用于辨识creator；

const char* getPluginName() const; 
const char* getPluginVersion() const;

2、通过PluginFieldCollection去创建plugin 将op需要的权重和参数一个一个取出来，然后调用上文提到的第一个构造函数：

const nvinfer1::PluginFieldCollection* getFieldNames(); 
nvinfer1::IPluginV2* createPlugin(const char* name, const nvinfer1::PluginFieldCollection* 
fc);

3、反序列化，调用反序列化那个构造函数，生成plugin；

nvinfer1::IPluginV2* deserializePlugin(const char* name, const void* serialData, size_t serialLength);

建议参考官方的案例进行学习，来巩固代码的实现流程；

优化

首先可以了解下FP32、FP16类型的具体定义：

参考：ARM CPU性能优化：FP32 、FP16 和BF16区别 - 知乎 (zhihu.com)

INT8量化的含义：

将基于浮点的模型转换成低精度的int8数值进行运算，以加快推理速度；

在这里插入图片描述

INT8和FP16加速推理的原理：

通过指令或硬件技术，在单位时钟周期内，FP16和INT8类型的运算次数大于FP32类型的运算次数；

INT8量化为什么不会大幅损失精度？

由于神经网络具有以下特性：具有一定的鲁棒性；

原因：训练数据一般都是有噪声的，神经网络的训练过程往往就是从噪声中识别出有效信息，可以将降低精度计算造成的损失理解成另一种噪声；

INT8量化的分类：

动态对称量化算法（ONNX量化、torch动态量化）

动态非对称量化算法（Google Gemmlowp）

静态对称量化算法（torch静态量化、TensorRT、NCNN）

动态对称量化算法：

在这里插入图片描述

计算公式：

scale = |max| * 2/256；

real_value = scale * quantized_value；

其中real_value为真实值（float类型），quantized_value为INT8量化的结果（char类型）

优点：算法简单，量化步骤耗时短；

缺点：会造成位宽浪费，影响精度，也就是说像可能转换成8位的值，有一位的值可能是空的；

动态非对称量化算法：

在这里插入图片描述

计算公式：

scale = |max - min| / 256；

real_value = scale * (quantized_value - zero_point)；

其中real_value位真实值（float类型），quantized_value为INT8量化的结果（char类型），zero_point为零点值

优点：不会造成bit位宽浪费，精度有保障；

缺点：算法比较复杂，量化步骤耗时较长；

静态对称量化算法：

在这里插入图片描述

动态量化：推理时实时统计数值|max|；

静态量化：推理时使用预先统计的缩放阈值，截断部分阈值外的数据；

优点：算法最简单，量化耗时最短，精度也有一定保证；

缺点：构建量化网络比较麻烦；

主要采用KL散度来计算量化的阈值，可以参考下面文章：

(72条消息) TensorRT INT8量化原理与实现（非常详细）_Nicholson07的博客-CSDN博客

源代码案例：TensorRT/samples/opensource/sampleINT8 at release/7.2 · NVIDIA/TensorRT · GitHub

INT8量化大规模上线：

在这里插入图片描述

总结

1、对于深度神经网络的推理，TRT可以充分发挥GPU的算力，以及节省GPU的存储空间；

2、要多参考官方源码的sample案例，尝试替换现有模型，再深入了解API进行网络的搭建；

3、如果要使用自定义组件，至少先了解CUDA基本架构以及常用属性；

4、推荐使用FP16（定义很少变量，明显能提高速度，精度影响不大）和INT8（更大的潜力，可能导致精度下降）这两种量化模式；

CUDA和TensorRT入门

CUDA

一、基础知识

CPUs

GPUs

CUDA

案例：向量相加

案例：矩阵相乘

二、进阶学习

CUDA Stream

CUDA Event

NVVP

Cublas

Cudnn

三、TensorRT学习

基础概念

使用流程

模型转换

简单案例

四、TensorRT进阶

plugin用法

优化

总结

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