RepVGG 模型-推理指导
概述
RepVGG是一个分类网络,该网络是在VGG网络的基础上进行改进,主要的改进点包括:
- 在VGG网络的Block块中加入了Identity和残差分支,相当于把ResNet网络中的精华应用 到VGG网络中;
- 模型推理阶段,通过Op融合策略将所有的网络层都转换为 Conv3*3,便于模型的部署与加速
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论文
RepVGG: Making VGG-style ConvNets Great Again
Xiaohan Ding, Xiangyu Zhang, Ningning Ma, Jungong Han, Guiguang Ding, Jian Sun -
参考实现
url = https://github.com/DingXiaoH/RepVGG branch = main commit_id = 9f272318abfc47a2b702cd0e916fca8d25d683e7
输入输出数据
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输入数据
输入数据 数据类型 大小 数据排布格式 actual_input_1 RGB_FP32 batchsize x 3 x 224 x 224 NCHW -
输出数据
输出数据 大小 数据类型 数据排布格式 output1 batchsize x 1000 FLOAT32 ND
推理环境准备
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该模型需要以下插件与驱动
表 1 版本配套表
配套 版本 环境准备指导 固件与驱动 1.0.17 Pytorch框架推理环境准备 CANN 6.0.RC1 - Python 3.8.13 - 说明:Atlas 300I Duo 推理卡请以CANN版本选择实际固件与驱动版本。 \ \
快速上手
获取源码
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安装依赖。
pip install -r requirements.txt -
获取源码。
在当前目录下,执行如下命令。
git clone https://github.com/DingXiaoH/RepVGG cd RepVGG git checkout main git reset --hard 9f272318abfc47a2b702cd0e916fca8d25d683e7 cd ..
准备数据集
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获取原始数据集
本模型推理项目使用 ILSVRC2012 数据集验证模型精度,请在 ImageNet官网 自行下载ILSVRC2012数据集并解压,本模型将用到 ILSVRC2012_img_val.tar 验证集及 ILSVRC2012_devkit_t12.gz 中的 val_label.txt 标签文件。请按以下的目录结构存放数据:
├── imageNet/ ├── val/ ├──ILSVRC2012_val_00000001.JPEG ├──ILSVRC2012_val_00000002.JPEG ├──... ├── val_label.txt -
数据预处理
执行前处理脚本将原始数据转换为OM模型输入需要的bin文件。python RepVGG_preprocess.py --src_path /opt/npu/imageNet/val --save_path ./prep_dataset参数说明:
- --src_path: 测试图片所在的目录路径
- --save_path: 存放生成的bin文件的目录路径
运行成功后,每张原始图片都会对应生成一个bin文件存放于 ./prep_dataset 目录下,总计50000个bin文件。
模型转换
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PyTorch模型转ONNX模型
进入 GoogleDrive 或 BaiduCloud(rvgg),链接里包含多个预训练模型,只需下载 RepVGG-A0-train.pth。然后执行执行以下命令生成 ONNX 模型:python RepVGG_pth2onnx.py --checkpoint RepVGG-A0-train.pth --onnx RepVGG.onnx参数说明:
- --checkpoint: 预训练权重文件的路径
- --onnx: 生成ONNX模型的保存路径
运行成功后,即可获得“RepVGG.onnx”文件。
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使用ATC工具将ONNX模型转为OM模型
step1: 查看NPU芯片名称 ${chip_name}
npu-smi info例如该设备芯片名为 310P3,回显如下:
+-------------------+-----------------+------------------------------------------------------+ | NPU Name | Health | Power(W) Temp(C) Hugepages-Usage(page) | | Chip Device | Bus-Id | AICore(%) Memory-Usage(MB) | +===================+=================+======================================================+ | 0 310P3 | OK | 15.8 42 0 / 0 | | 0 0 | 0000:82:00.0 | 0 1074 / 21534 | +===================+=================+======================================================+ | 1 310P3 | OK | 15.4 43 0 / 0 | | 0 1 | 0000:89:00.0 | 0 1070 / 21534 | +===================+=================+======================================================+step2: ONNX 模型转 OM 模型
# 配置环境变量 source /usr/local/Ascend/ascend-toolkit/set_env.sh chip_name=310P3 # 根据 step1 的结果设值 bs=1 # 根据需要自行设置 atc --framework=5 \ --model=RepVGG.onnx \ --output=RepVGG_bs${bs} \ --input_format=NCHW \ --input_shape="actual_input_1:${bs},3,224,224" \ --log=error \ --soc_version=Ascend${chip_name}参数说明:
- --framework: 5代表ONNX模型
- --model: ONNX模型路径
- --input_shape: 模型输入数据的shape
- --input_format: 输入数据的排布格式
- --output: OM模型路径,无需加后缀
- --log:日志级别
- --soc_version: 处理器型号
- --insert_op_conf:插入算子的配置文件
推理验证
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对数据集推理
安装ais_bench推理工具。请访问ais_bench推理工具代码仓,根据readme文档进行工具安装。完成安装后,执行以下命令预处理后的数据进行推理。python -m ais_bench \ --model ./RepVGG_bs${bs}.om \ --input ./prep_dataset \ --output ./ \ --output_dirname lcmout/ \ --outfmt NPY \ --batchsize ${bs}参数说明:
- --model OM模型路径
- --input 存放预处理后数据的目录路径
- --output 用于存放推理结果的父目录路径
- --output_dirname 用于存放推理结果的子目录名,位于--output指定的目录下
- --outfmt 推理结果文件的保存格式
- --batchsize 模型每次输入bin文件的数量
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性能验证
对于性能的测试,需要注意以下三点:- 测试前,请通过
npu-smi info命令查看NPU设备状态,请务必在NPU设备空闲的状态下进行性能测试。 - 为了避免测试过程因持续时间太长而受到干扰,建议通过纯推理的方式进行性能测试。
- 使用吞吐率作为性能指标,单位为 fps,反映模型在单位时间(1秒)内处理的样本数。
python -m ais_bench --model ./RepVGG_bs${bs}.om --batchsize ${bs}执行完纯推理命令,程序会打印出与性能相关的指标,找到以关键字 [INFO] throughput 开头的一行,行尾的数字即为 OM 模型的吞吐率。
- 测试前,请通过
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精度验证
执行后处理脚本,根据推理结果计算OM模型的精度:
python RepVGG_postprocess.py \ --result_path ./lcmout/_summary.json \ --gtfile_path /opt/npu/imageNet/val_label.txt参数说明:
- --result_path:生成推理结果summary.json所在路径。
- --gtfile_path:标签val_label.txt所在路径
精度&性能
| 芯片型号 | BatchSize | 数据集 | 精度 | 性能 |
|---|---|---|---|---|
| 300I Pro | 1 | ILSVRC2012 | Top1Acc=72.15% Top5@Acc=90.4% | 2223 fps |
| 300I Pro | 4 | ILSVRC2012 | Top1Acc=72.15% Top5@Acc=90.4% | 5895 fps |
| 300I Pro | 8 | ILSVRC2012 | Top1Acc=72.15% Top5@Acc=90.4% | 7483 fps |
| 300I Pro | 16 | ILSVRC2012 | Top1Acc=72.15% Top5@Acc=90.4% | 8368 fps |
| 300I Pro | 32 | ILSVRC2012 | Top1Acc=72.15% Top5@Acc=90.4% | 8929 fps |
| 300I Pro | 64 | ILSVRC2012 | Top1Acc=72.15% Top5@Acc=90.4% | 5895 fps |