1 什么是TensorRT
一般的深度学习项目,训练时为了加快速度,会使用多GPU分布式训练。但在部署推理时,为了降低成本,往往使用单个GPU机器甚至嵌入式平台(比如 NVIDIA Jetson)进行部署,部署端也要有与训练时相同的深度学习环境,如caffe,TensorFlow等。由于训练的网络模型可能会很大(比如,inception,resnet等),参数很多,而且部署端的机器性能存在差异,就会导致推理速度慢,延迟高。这对于那些高实时性的应用场合是致命的,比如自动驾驶要求实时目标检测,目标追踪等。所以为了提高部署推理的速度,出现了很多轻量级神经网络,比如squeezenet,mobilenet,shufflenet等。基本做法都是基于现有的经典模型提出一种新的模型结构,然后用这些改造过的模型重新训练,再重新部署。
而tensorRT 则是对训练好的模型进行优化。 tensorRT就只是推理优化器。当你的网络训练完之后,可以将训练模型文件直接丢进tensorRT中,而不再需要依赖深度学习框架(Caffe,TensorFlow等),如下:
可以认为tensorRT是一个只有前向传播的深度学习框架,这个框架可以将 Caffe,TensorFlow的网络模型解析,然后与tensorRT中对应的层进行一一映射,把其他框架的模型统一全部 转换到tensorRT中,然后在tensorRT中可以针对NVIDIA自家GPU实施优化策略,并进行部署加速。
如果想了解更多关于tensorrt的介绍,可参考官网介绍
2 TensorRT安装
tensorrt的安装方式很简单,只需要注意一些环境的依赖关系就可以,我们以tensorrt5.0.4版本为例,参考官网安装教程,这里简单总结一下步骤
tensorrt支持的环境和python版本如表所示(来源)
2.1 环境确认
确认CUDA版本是9.0或者10.0,可通过运行nvcc -V指令来查看CUDA,如果不是9.0以上,则需要先把CUDA版本更新一下nn
cudnn版本是7.3.1,如果不满足要求,按照《Linux之cudnn升级方法》进行升级
需安装有tensorflow,uff模块需要
2.2 安装pycuda
如果要使用python接口的tensorrt,则需要安装pycuda
pip install 'pycuda>=2017.1.1'
2.3 下载安装包
进入下载链接
点击Download Now(需要登录英伟达账号,没有的注册一个)
选择下载的版本
完成问卷调查
选择同意协议
根据自己的系统版本和CUDA版本,选择安装包,如图所示(如果是完整安装,建议选择Tar File Install Packages,这样可以自行选择安装位置)
2.4 安装指令
如果要使用python版本,则使用pip安装,执行下边的指令
#在home下新建文件夹,命名为tensorrt_tar,然后将下载的压缩文件拷贝进来解压
tar xzvf TensorRT-5.0.2.6.Ubuntu-16.04.4.x86_64-gnu.cuda-9.0.cudnn7.3.tar
#解压得到TensorRT-5.0.2.6的文件夹,将里边的lib绝对路径添加到环境变量中
export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/lthpc/tensorrt_tar/TensorRT-5.0.2.6/lib
# 安装TensorRT
cd TensorRT-5.0.2.6/python
pip install tensorrt-5.0.2.6-py2.py3-none-any.whl
# 安装UFF,支持tensorflow模型转化
cd TensorRT-5.0.2.6/uff
pip install uff-0.5.5-py2.py3-none-any.whl
# 安装graphsurgeon,支持自定义结构
cd TensorRT-5.0.2.6/graphsurgeon
pip install graphsurgeon-0.3.2-py2.py3-none-any.whl
很多人安装某些版本的时候会报错,比如
ERROR: tensorrt-6.0.1.5-cp36-none-linux_x86_64.whl is not a supported wheel on this platform.
这个是因为自己python版本不对,输入pip --version来查看python版本是否是自己想象中的版本,不对的话切换一下
为了避免其它软件找不到tensorrt的库,建议把tensorrt的库和头文件添加到系统路径下
# TensorRT路径下
sudo cp -r ./lib/* /usr/lib
sudo cp -r ./include/* /usr/include
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为了避免安装时各种问题,我们也可以使用deb包的方式安装,即在2.3步骤中选择自己系统对应的版本,然后使用如下指令安装
# 首先根据自己下载的版本填写os和tag变量
# 我下载的版本是 nv-tensorrt-repo-ubuntu1804-cuda10.2-trt7.0.0.11-ga-20191216_1-1_amd64.deb
# 得到如下值
os="ubuntu1804"
tag="cuda10.2-trt7.0.0.11-ga-20191216"
sudo dpkg -i nv-tensorrt-repo-${os}-${tag}_1-1_amd64.deb
sudo apt-key add /var/nv-tensorrt-repo-${tag}/7fa2af80.pub
sudo apt-get update
sudo apt-get install tensorrt
sudo apt-get install python-libnvinfer-dev # for python2
sudo apt-get install python3-libnvinfer-dev # for python3
sudo apt-get install uff-converter-tf # for tensorflow
安装完之后运行下边指令
dpkg -l | grep TensorRT
输出如下,表明安装成功
ii graphsurgeon-tf 7.1.0-1+cuda10.2 amd64 GraphSurgeon for TensorRT package
ii libnvinfer-bin 7.1.0-1+cuda10.2 amd64 TensorRT binaries
ii libnvinfer-dev 7.1.0-1+cuda10.2 amd64 TensorRT development libraries and headers
ii libnvinfer-doc 7.1.0-1+cuda10.2 all TensorRT documentation
ii libnvinfer-plugin-dev 7.1.0-1+cuda10.2 amd64 TensorRT plugin libraries
ii libnvinfer-plugin7 7.1.0-1+cuda10.2 amd64 TensorRT plugin libraries
ii libnvinfer-samples 7.1.0-1+cuda10.2 all TensorRT samples
ii libnvinfer7 7.1.0-1+cuda10.2 amd64 TensorRT runtime libraries
ii libnvonnxparsers-dev 7.1.0-1+cuda10.2 amd64 TensorRT ONNX libraries
ii libnvonnxparsers7 7.1.0-1+cuda10.2 amd64 TensorRT ONNX libraries
ii libnvparsers-dev 7.1.0-1+cuda10.2 amd64 TensorRT parsers libraries
ii libnvparsers7 7.1.0-1+cuda10.2 amd64 TensorRT parsers libraries
ii python-libnvinfer 7.1.0-1+cuda10.2 amd64 Python bindings for TensorRT
ii python-libnvinfer-dev 7.1.0-1+cuda10.2 amd64 Python development package for TensorRT
ii python3-libnvinfer 7.1.0-1+cuda10.2 amd64 Python 3 bindings for TensorRT
ii python3-libnvinfer-dev 7.1.0-1+cuda10.2 amd64 Python 3 development package for TensorRT
ii tensorrt 7.1.0.x-1+cuda10.2 amd64 Meta package of TensorRT
ii uff-converter-tf 7.1.0-1+cuda10.2 amd64 UFF converter for TensorRT package
2.5 环境测试
运行python测试,导入模块不报错就表明安装正确
注意:导入uff的时候需要安装tensorflow模块,tensorflow版本要与cuda版本对应,比如cuda9要对应tensorflow1.12及以下版本,以上版本需要cuda10,具体参考官网
如果导入tensorrt报错如下,则是因为python版本不对,应根据2.1节上边的那个表调整自己的python版本
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
File "/home/xxx/anaconda3/lib/python3.6/site-packages/tensorrt/__init__.py", line 1, in <module>
from .tensorrt import *
ImportError: /home/xxx/anaconda3/lib/python3.6/site-packages/tensorrt/tensorrt.so: undefined symbol: _Py_ZeroStruct
安装后会在/usr/src目录下生成一个tensorrt文件夹,里面包含bin,data,python,samples四个文件夹,samples文件夹中是官方例程的源码;data,python文件中存放官方例程用到的资源文件,比如caffemodel文件,TensorFlow模型文件,一些图片等;bin文件夹用于存放编译后的二进制文件。
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也可以使用如下方法测试
sudo cp -r /usr/src/tensorrt/ ~/
cd ~/tensorrt/samples
sudo make
cd ../bin
./sample_int8 mnist
3 使用流程
在/TensoRT-5.0.2.6/samples/python文件夹下有很多python的例子,我们以第一个end_to_end_tensorflow_mnist的例子为例,描述tensorrt的使用流程,在README.md文件里也说得很明白了
3.1 安装依赖
需要安装好numpy、Pillow、pycuda、tensorflow等环境,如果都有可以跳过
3.2 生成pb文件
mkdir models
python model.py
运行model.py后,会下载数据mnist.npz,并开始训练,完成后在models文件夹下生成lenet5.pb文件,如果自己已经训练得到pb文件,上述过程可以跳过
3.3 格式转化
要将tensorflow的pb文件转化为uff格式的文件,首先找到convert_to_uff文件,看自己用的是哪个版本的python,如果是python3,则在/usr/lib/python3.5/dist-packages/uff/bin文件夹下,如果是python2,则在/usr/lib/python2.7/dist-packages/uff/bin文件夹下
我们在终端中进入end_to_end_tensorflow_mnist,运行以下指令
python3.5 /usr/lib/python3.5/dist-packages/uff/bin/convert_to_uff.py --input_file models/lenet5.pb
则会在models文件夹中生成lenet5.uff文件
需要注意的是:该转化过程只支持在x86平台上实现,如果想在TX2等嵌入式平台上使用tensorrt,需要先在x86平台上将pb模型转化为uff文件,然后再拷贝到TX2上使用
3.4 运行文件
运行sample.py文件,得到如下输出,表明可完整的使用tensorrt
4 使用自己的模型
前边3步相当于是环境的配置,当然还不够,我们需要的是可以转化并运行我们自己的模型,达到加速的效果,因此接下来对相关的工作进行总结,具体转换参考《TX2之TensorRT加速TensorFlow目标检测模型》
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