量化简易配置文件

如果要自动控制量化过程,例如控制哪些层是否量化、控制使用什么量化算法,则可以通过本章节构造的cfg配置文件实现。

配置文件参数

配置文件支持的消息以及对应参数说明如下:

  • AMCTConfig:AMCT训练后量化的简易配置。

    是否必填 类型 字段 说明
    optional bool activation_offset 数据量化是否带offset。全局配置参数。

    - 带offset:(默认值)数据量化使用非对称量化。
    - 不带offset:数据量化使用对称量化。
    optional bool joint_quant 是否进行Eltwise联合量化,默认为false,表示关闭联合量化功能。
    开启后对部分网络可能会存在性能提升但是精度下降的问题。
    repeated string skip_layers 不需要量化层的层名。
    repeated string skip_layer_types 不需要量化的层类型。
    optional int32 version 简易配置文件的版本。
    optional CalibrationConfig common_config 通用的量化配置,全局量化配置参数。若某层未被override_layer_types或者override_layer_configs重写,则使用该配置。
    参数优先级:override_layer_configs>override_layer_types>common_config
    repeated OverrideLayerType override_layer_types 重写某一类型层的量化配置,即对哪些层进行差异化量化。
    例如全局量化配置参数配置的量化因子搜索步长为0.01,可以通过该参数对部分层进行差异化量化,可以配置搜索步长为0.02。
    参数优先级:override_layer_configs>override_layer_types>common_config
    repeated OverrideLayer override_layer_configs 重写某一层的量化配置,即对哪些层进行差异化量化。
    例如全局量化配置参数配置的量化因子搜索步长为0.01,可以通过该参数对部分层进行差异化量化,可以配置搜索步长为0.02。
    参数优先级:override_layer_configs>override_layer_types>common_config
    optional bool do_fusion 是否开启BN融合功能,默认为true,表示开启该功能。
    repeated string skip_fusion_layers 跳过BN融合的层,配置之后这些层不会进行BN融合。
    repeated TensorQuantize tensor_quantize 对网络模型中指定节点的输入Tensor进行训练后量化,来提高数据搬运时的推理性能。
    当前仅支持对MaxPool/Add/Eltwise算子做tensor量化。
  • OverrideLayerType:支持量化的层类型的名称。

    是否必填 类型 字段 说明
    required string layer_type 支持量化的层类型的名称。
    required CalibrationConfig calibration_config 重置的量化配置。
  • OverrideLayer:重置某层量化配置。

    是否必填 类型 字段 说明
    required string layer_name 被重置层的层名。
    required CalibrationConfig calibration_config 重置的量化配置。
  • CalibrationConfig:Calibration量化的配置。

    是否必填 类型 字段 说明
    - ARQuantize arq_quantize 权重量化算法配置。
    arq_quantize:ARQ量化算法配置。
    - FMRQuantize ifmr_quantize 数据量化算法配置。
    ifmr_quantize:IFMR量化算法配置。
    optional bool weight_compress_only 是否只进行权重量化。仅权重量化场景,支持的数据类型必须为Float32,Float16。

    - true:只进行权重量化。
    - false:权重和数据都量化。默认为false。
  • ARQuantize:ARQ权重量化算法配置。

    是否必填 类型 字段 说明
    optional bool channel_wise 是否对每个channel采用不同的量化因子。

    - true:每个channel独立量化,量化因子不同。
    - false:所有channel同时量化,共享量化因子。
    optional bool asymmetric 是否对权重进行非对称量化。用于控制逐层量化算法的选择。
    只在weight_compress_only为true时生效,若weight_compress_only设置为false,则asymmetric只能设置为false。

    - true:权重量化使用非对称量化(offset不为0)。
    - false:权重量化使用对称量化(offset为0),默认为false。

    如果override_layer_configs、override_layer_types、common_config配置项都配置该参数,则生效优先级为:
    override_layer_configs>override_layer_types>common_config
    optional uint32 quant_bits 权重量化位宽。支持配置为INT6、INT7、INT8,默认为INT8量化。
    该字段配置为INT6、INT7仅支持Conv2d类型算子。
    如果在common_config中配置quant_bits为INT6、INT7,则只对Conv2d算子生效,其他算子改为默认INT8。
    针对ONNX网络模型,如果在override_layer_types中指定Conv类算子quant_bits为INT6、INT7,则只对weight dim为4场景生效。
  • FMRQuantize:FMR数据量化算法配置。

    是否必填 类型 字段 说明
    optional float search_range_start 量化因子搜索范围左边界。
    optional float search_range_end 量化因子搜索范围右边界。
    optional float search_step 量化因子搜索步长。
    optional float max_percentile 最大值搜索位置。
    optional float min_percentile 最小值搜索位置。
    optional bool asymmetric 是否对数据进行非对称量化。用于控制逐层量化算法的选择。

    - true:非对称量化
    - false:对称量化

    如果override_layer_configs、override_layer_types、common_config配置项都配置该参数,或者配置了
    activation_offset参数,则生效优先级为:
    override_layer_configs>override_layer_types>common_config>activation_offset
    optional CalibrationDataType dst_type 量化位宽,数据量化是采用INT8量化还是INT16量化,默认为INT8量化。
    当前版本仅支持INT8量化。
  • TensorQuantize:需要进行训练后量化的输入Tensor配置。

    是否必填 类型 字段 说明
    required string layer_name 需要对节点输入Tensor进行训练后量化的节点名称,当前仅支持对MaxPool算子的输入Tensor进行量化。
    required uint32 input_index 需要对节点输入Tensor进行训练后量化的节点的输入索引。
    - FMRQuantize ifmr_quantize 数据量化算法配置。
    ifmr_quantize:IFMR量化算法配置。默认为IFMR量化算法。

配置样例

  • 基于该文件构造的均匀量化简易配置文件quant.cfg样例如下所示:Optype需要配置为基于Ascend IR定义的算子类型,详细对应关系请参见支持量化的层及约束

    # global quantize parameter
    activation_offset : true
    joint_quant : false
    enable_auto_nuq : false
    version : 1
    skip_layers : "Optype"
    skip_layer_types: "Optype"
    do_fusion: true
    skip_fusion_layers : "Optype"
    common_config : {
        arq_quantize : {
            channel_wise : true
            quant_bits : 7
    
        }
        ifmr_quantize : {
            search_range_start : 0.7
            search_range_end : 1.3
            search_step : 0.01
            max_percentile : 0.999999
            min_percentile : 0.999999
            asymmetric : true
        }
    }
    
    override_layer_types : {
        layer_type : "Optype"
        calibration_config : {
            arq_quantize : {
                channel_wise : false
            }
            ifmr_quantize : {
                search_range_start : 0.8
                search_range_end : 1.2
                search_step : 0.02
                max_percentile : 0.999999
                min_percentile : 0.999999
                asymmetric : false
            }
        }
    }
    
    override_layer_configs : {
        layer_name : "Opname"
        calibration_config : {
            arq_quantize : {
                channel_wise : true
            }
            ifmr_quantize : {
                search_range_start : 0.8
                search_range_end : 1.2
                search_step : 0.02
                max_percentile : 0.999999
                min_percentile : 0.999999
                asymmetric : false
            }
        }
    }
    tensor_quantize {
        layer_name: "Opname"
        input_index: 0
        ifmr_quantize: {
            search_range_start : 0.7
            search_range_end : 1.3
            search_step : 0.01
            min_percentile : 0.999999
            asymmetric : false
           }
    }
    tensor_quantize {
        layer_name: "Opname"
        input_index: 0
    }
    
  • 基于该文件构造的仅权重量化简易配置文件quant.cfg配置示例:

    activation_offset : true
    joint_quant : false
    version : 1
    do_fusion: true
    common_config : {
       weight_compress_only : true
        arq_quantize : {
            channel_wise : true
            asymmetric : false
    
        }
    }
    
    override_layer_types : {
        layer_type : "Optype"
        calibration_config : {
            weight_compress_only : true
            arq_quantize : {
                channel_wise : true
                asymmetric : true
                quant_bits : 6
            }
        }
    }
    
    override_layer_configs : {
        layer_name : "Opname"
        calibration_config : {
            weight_compress_only : true
            arq_quantize : {
                channel_wise : true
                asymmetric : true
            }
        }
    }