皮皮网

1.PyTorch 源码分析(一）：torch.nn.Module
2.TF-TRT使用环境搭建
3.Pytorch量化+部署
4.部署系列——神经网络INT8量化教程第一讲！源码
5.ONNX-Runtime一本通：综述&使用&源码分析（持续更新）
6.linux下tensorRT安装以及pycuda安装报错的源码解决

PyTorch 源码分析(一）：torch.nn.Module

       nn.Module是PyTorch中最核心和基础的结构，它是源码操作符/损失函数的基类，同时也是源码组成各种网络结构的基类（实际上是由多个module组合而成的一个module）。

       在Python侧，源码2.1回调函数注册，源码网站维护模板源码2.2 module类定义中，源码有以下几个重点函数：

       重点函数一：将模型的源码参数移动到CUDA上，内部会遍历其子module。源码

       重点函数二：将模型的源码参数移动到CPU上，内部会遍历其子module。源码

       重点函数三：将模型的源码参数转化为fp或者fp等，内部会遍历其子module。源码

       重点函数四：forward函数调用。源码

       重点函数五：返回该net的源码所有layer。

       在类图中，PyTorch的算子都是module的子类，包括自定义算子和整网定义。

       在C++侧，3.1 module.to("cuda")详细分析中，本质是将module的parameter&buffer等tensor移动到CUDA上，最终调用的是tensor.to(cuda)。

       3.2 module.load/save逻辑中，PyTorch模型保存分为两种，一种是纯参数，一种是带模型结构（PyTorch中的模型结构，本质上是由module、sub-module构造的一个计算图）。

       parameter、buffer是通过key-value的形式来存储和检索的，key为module的.name，value为存储具体数据的tensor。

       InputArchive/OutputArchive的write和read逻辑。

       通过Module，PyTorch将op/loss/opt等串联起来，类似于一个计算图。基于PyTorch构建的ResNet等模型，是逐个算子进行计算的，tensor在CPU和GPU之间来回流动，而不是整个计算都在GPU上完成（即中间计算结果不出GPU）。实际上，在进行推理时，可以构建一个计算图，让整个计算图的计算都在GPU上完成，不知道是否可行（如果GPU上有一个CPU就可以完成这个操作，不知道tensorrt是mudphp源码否是这样的操作）。

TF-TRT使用环境搭建

       TF-TRT，即TensorFlow与TensorRT的集成，是NVIDIA为加速深度学习推理应用而设计的工具。它简化了TensorFlow用户在GPU上利用TensorRT进行模型推理的流程。本文主要介绍如何在服务器上搭建TF-TRT的使用环境和编写相关代码。

       首先，NVIDIA推荐的TF-TRT环境配置基于TensorRT 5.0RC，需要确保NVIDIA驱动程序版本.0以上，CUDA .0以及TensorRT。安装过程建议在Anaconda的虚拟环境中进行，从Tensorflow GitHub上下载1.版本源码，并通过bazel build工具生成pip安装包。在编译时，由于GCC 5.0可能与新版本兼容性问题，需添加特定编译选项。

       对于服务器上直接安装，你需按照官方教程安装CUDA、CUDNN、NVIDIA Driver和TensorRT。在Tensorflow的configure文件中，根据你的硬件配置进行相应的调整。然后，通过pip安装生成的.whl文件，安装时需要注意选择nvcc编译器，cudnn 7.3以上版本，以及兼容性的GCC编译选项。

       另一种方式是利用Docker容器，Tensorflow .容器需要nvidia driver +版本，并需要获取Nvidia GPU cloud的API密钥。安装完成后，你可以通过Docker拉取tensorflow:.-py3镜像，验证TensorRT与Tensorflow的集成是否成功。

       无论是直接安装还是容器化，都需注意选择合适的驱动和软件版本，以确保TF-TRT的稳定运行。安装过程中，还可以根据实际需求在container中安装其他软件，以满足个性化需求。

Pytorch量化+部署

       量化

       在Pytorch中，量化有三种主要方式：模型训练后的动态量化、模型训练后的静态量化以及模型训练中的量化（Quantization Aware Training，QAT）。

       部署

       部署主要分为两个方向：对于Nvidia GPU，可通过PyTorch → ONNX → TensorRT；对于Intel CPU，可选择PyTorch → ONNX → OpenVINO。knnmatch 源码ONNX是一种用于表示深度学习模型的开放标准格式，可使模型在不同框架间进行转换。TensorRT是一个针对Nvidia GPU的高性能推理库，可与多种训练框架协同工作，优化网络推理性能。ONNX模型可通过torch.onnx.export()函数转换为ONNX模型，用于后续的推理和部署。TensorRT则提供两种方式用于ONNX模型的转换和推理，即使用trtexec工具或TensorRT的parser接口解析ONNX模型构建引擎。OpenVINO是英特尔提供的工具套件，支持CNN网络结构部署，兼容多种开源框架的模型。在OpenVINO中，ONNX模型需转换为.xml和.bin文件，用于后续的推理操作。安装OpenVINO需要下载并配置英特尔OpenVINO工具包，安装依赖库，设置环境变量等步骤。TensorRT的安装可选择直接下载源码或使用.deb文件安装，过程中可能遇到一些报错，需进行相应的解决，确保安装成功。

部署系列——神经网络INT8量化教程第一讲！

       神经网络量化已经成为广泛应用的技术，特别是INT8量化，它在处理大型模型和提高效率方面扮演着重要角色。2年前，作者通过NCNN和TVM在树莓派上部署简单的分类模型时，主要使用了PTQ量化方法。随着时间的推移，量化技术更加成熟，作者计划分享一系列教程，从基础到实践，重点关注TensorRT的量化方式，同时也会参考其他开源工具如Pytorch、NCNN、TVM和TFLITE。

       量化是将高精度模型转换为低精度计算，如FP转FP或INT8。虽然FP转换基本无损，但INT8量化更常见，因为它能更好地平衡精度和性能。INT8量化后的模型在保持大部分精度的同时，可以利用INT8的硬件优势，如NVIDIA的gmapping 源码Tensor Cores。

       量化技术已经在生产环境中广泛应用，各大公司如Google和NVIDIA都有相应的开源解决方案。TensorRT虽然不公开源码，但支持后训练量化，且最新的版本支持ONNX导出的量化模型。Pytorch Quantization是NVIDIA针对Pytorch的量化工具，支持PTQ和QTA。

       在量化操作中，关键的概念是量化和反量化，前者将浮点数转换为整数，后者则是将量化后的值恢复为原始精度。对称量化，如TensorRT采用的，简化了计算，通过调整scale值来适应INT8范围。

       卷积操作是量化的核心，通过im2col和sgemm转换为INT8运算。量化公式涉及scale值的处理，以及pre-tensor和pre-channel的策略，这有助于保持精度并优化计算效率。

       后续内容将深入探讨非对称量化、实际部署中的代码细节，以及TensorRT、Pytorch和TVM的量化实践。如果你对此感兴趣，记得持续关注作者的更新。

ONNX-Runtime一本通：综述&使用&源码分析（持续更新）

       ONNX-Runtime详解：架构概览、实践与源码解析

       ONNX-Runtime作为异构模型运行框架，其核心机制是先对原始ONNX模型进行硬件无关的图优化，之后根据支持的硬件选择相应的算子库，将模型分解为子模型并发在各个平台执行。它提供同步模式的计算支持，暂不包括异步模式。ORT（onnx-runtime缩写）是主要组件，包含了图优化（graph transformer）、执行提供者（EP）等关键模块。

       EP是执行提供者，它封装了硬件特有的内存管理和算子库，可能只支持部分ONNX算子，但ORT的CPU默认支持所有。ORT统一定义了tensor，但EP可有自定义，需提供转换接口。每个推理会话的run接口支持多线程，要求kernel的gunzip 源码compute函数是并发友好的。

       ORT具有后向兼容性，能运行旧版本ONNX模型，并支持跨平台运行，包括Windows、Linux、macOS、iOS和Android。安装和性能优化是实际应用中的重要步骤。

       源码分析深入到ORT的核心模块，如框架（内存管理、tensor定义等）、图结构（构建、排序与修改）、优化器（包括RewriteRule和GraphTransformer），以及平台相关的功能如线程管理、文件操作等。Session是推理流程的管理核心，构造函数初始化模型和线程池，load负责模型反序列化，initialize则进行图优化和准备工作。

       ORT中的执行提供者（EP）包括自定义实现和第三方库支持，如TensorRT、CoreML和SNPE。其中，ORT与CoreML和TensorRT的集成通过在线编译，将ONNX模型传递给这些框架进行计算。ORT通过统一的接口管理元框架之上的算子库，但是否支持异构运算（如SNPE与CPU库的混合）仍有待探讨。

       总结来说，ONNX-Runtime处理多种模型格式，包括原始ONNX和优化过的ORT模型，以适应多平台和多设备需求。它通过复杂的架构和优化技术，构建了可扩展且高效的推理软件栈，展示了flatbuffer在性能和体积方面的优势。

       附录：深入探讨ORT源码编译过程的细节。

linux下tensorRT安装以及pycuda安装报错的解决

       在Linux环境中安装TensorRT和解决pycuda安装报错的过程可以这样描述：

       当你着手部署模型时，环境配置必不可少。首要任务是确保服务器上安装了CUDA，并且已正确添加环境变量，因为这常常是pycuda报错的根源。

       首先，你需要确认CUDA的版本，这可以通过命令行查看。然后，访问NVIDIA官方网站，找到与你CUDA版本相匹配的TensorRT下载链接并下载。然而，我发现下载过程中有时会出现自动断线的问题，最终我选择了8.2的稳定版，尽管GA和EA版也是选项。

       下载完成后，解压文件，同样别忘了添加TensorRT到系统环境变量。接下来，编译源码并生成测试执行文件，这是常规步骤。然后，尝试在当前conda环境中安装TensorRT，但可能会遇到pycuda的安装问题。

       报错指出pycuda的构建未能完成，问题可能有两个方面。首先，你可以尝试从lfd.uci.edu/~gohlke/pycuda/找到相应版本的pycuda（比如.1），这个库支持低版本CUDA，选择一个兼容的版本进行下载。

       其次，如果你的服务器使用的是conda环境，并且CUDA没有添加到环境变量中，而是依赖于conda的虚拟环境，这可能会导致问题。一旦你将本机CUDA添加到环境变量，通常就能解决这个问题了。

Jetson Agx Orin刷机及ubuntu系统使用

       orin踩坑教程

       一、Jetson Agx Orin 刷机

       1. 需下载SDK管理器sdkmanager，需注册NVIDIA账号。

       2. 将Orin设备进入Recovery模式，未开机状态需长按Force Recovery键并通电；已开机状态需长按Reset键再松开。

       3. 在Ubuntu PC终端输入sdkmanager，选择登录账号和设备型号，创建用户名和密码，等待安装完成。

       4. 连接Orin设备至网络，确保与Ubuntu PC在同一局域网下，使用手机热点连接。

       5. ping Orin IP地址验证连接。

       6. 等待CUDA等组件自动安装。

       二、系统时间校准

       输入命令校准系统时间。

       三、ubuntu系统挂载新硬盘及硬盘格式化

       1. 查看磁盘信息，识别新硬盘设备名。

       2. 进行分区，创建新文件系统。

       3. 挂载新分区至/home目录。

       4. 复制/home数据到新分区，重命名原目录，创建新空目录并挂载。

       5. 修改新目录权限。

       至此，新硬盘空间添加至/home。

       四、配置ROS环境及VsCode安装

       使用特定工具一键安装ROS。

       五、在jetson上安装chromium

       下载arm版本的chromium安装包。

       六、在jetson上安装qq

       选择arm版本的QQ安装包。

       七、安装jtop

       使用特定命令安装。

       八、安装Anaconda、cuda、cudnn、pytorch、Tensorrt

       1. 下载aarch的Anaconda安装包，安装并验证。

       2. 查看CUDA、Cudnn版本，复制头文件与库文件至对应目录。

       3. 安装Pytorch与torchvision。

       4. 安装Tensorrt。

       九、realsense SDK、realsense-ros、pyrealsense2安装

       1. SDK源码安装，如出现问题，请查阅相关文档。

       2. realsense-ros安装并测试。

       3. 使用脚本安装pyrealsense2，并根据提示操作。

       十、jetson中，安装所需的包

       记录在arm环境下安装特定包的命令。

       十一、Error And Solution

       解决刷机、ROS配置等过程中的常见问题。

       十二、推荐网站

       NVIDIA Jetson AGX Orin 开发环境配置 - Miraclefish

       github.com/yqlbu/jetson...

NVIDIA助力艾氪英诺打造稀疏卷积在TensorRT上的最佳实践

       NVIDIA 的 GPU 技术驱动艾氪英诺在稀疏卷积部署上实现了突破，助力其在泛交通领域的自动驾驶-车路协同应用中取得最佳实践。

       在自动驾驶领域，稀疏卷积作为关键算法，特别是 PointPillars 等方法的升级版，因其在三维空间特征利用上的优势，受到了广泛关注。然而，将这种高效算法部署到 NVIDIA 设备上，特别是 TensorRT GPU 上，是一项挑战。艾氪英诺凭借 EE-DLVM 部署工具，成功实现了这一目标。

       该工具基于 NVIDIA 的 TensorRT，通过高级 API 和优化实现，提升了稀疏卷积操作的性能。其创新点包括：设计的针对稀疏卷积的 Graph Trace，可将数据流程转化为 ONNX；前处理模块优化带来了倍的加速效果；以及在 Xavier NX 和 AGX Orin 等GPU上高效部署模型。这些成就使得艾氪英诺在3D点云感知算法部署上取得了重要突破。

       借助 NVIDIA 技术，艾氪英诺不仅在自动驾驶-车路协同领域深化创新，还计划开源部分源代码，进一步推动行业共享。他们结合 NVIDIA 的深度学习培训资源和加速计划，提升了产品的技术含量和市场推广，旨在通过 AI 技术推动泛交通领域的应用场景拓宽。

TensorRT-LLM（持续更新）

       TRT-LLM（NVIDIA官方支持）是一款用于在NVIDIA GPU平台上进行大模型推理部署的工具。

       其整体流程是将LLM构建为engine模型，支持多种大模型，如单机单卡、单机多卡（NCCL）、多机多卡，以及量化（8/4bit）等功能。

       TRT-LLM的runtime支持chat和stream两种模式，并支持python和cpp（可以直接使用cpp，也可以使用cpp的bybind接口）两种模式的runtime。

       构建离线模型可以通过example下的各个模型的build.py实现，而运行模型则可通过example下的run.py进行。

       TRT-LLM默认支持kv-cache，支持PagedAttention，支持flashattention，支持MHA/MQA/GQA等。

       在cpp下，TRT-LLM实现了许多llm场景下的高性能cuda kernel，并基于TensorRT的plugin机制，支持各种算子调用。

       与hugging face transformers（HF）相比，TRT-LLM在性能上提升2~3倍左右。

       TRT-LLM易用性很强，可能与其LLM模型结构比较固定有关。

       TRT-LLM的weight_only模式仅仅压缩模型体积，计算时依旧是dequant到input.dtype做计算。

       TRT-LLM的量化：W4A（表示weight为4bit，输入数据即activation为fp）。

       LLM模型推理，性能损耗大头在data 搬移，即memory bound，compute bound占比较少。

       TRT-LLM运行时内存可以通过一下参数调整，使用适合当前业务模型的参数即可。

       TRT-LLM对于Batch Manager提供了.a文件，用于支持in-flight batching of requests，来较小队列中的数据排队时间，提高GPU利用率。

       当前支持（0.7.1）的模型如下：

       tensorrt llm需要进行源码编译安装，官方提供的方式为通过docker进行安装。

       docker方式编译可以参考官方文档，此处做进一步说明。使用docker方式，会将依赖的各种编译工具和sdk都下载好，后面会详细分析一下docker的编译过程。

       编译有2种包，一种是仅包含cpp的代码包，一种是cpp+python的wheel包。

       docker的整个编译过程从如下命令开始：调用make，makefile在 docker/Makefile 下面，里面主要是调用了docker命令来进行构建。

       后续非docker方式编译llm，也是基于上述docker编译。

       一些小技巧：在编译llm过程中，会通过pip install一些python包，llm脚本中默认使用了NVIDIA的源，我们可以替换为国内的源，速度快一些。

       整个过程就是将docker file中的过程拆解出来，直接执行，不通过docker来执行。

       编译好的文件位于：build/tensorrt_llm-0.5.0-py3-none-any.whl。

       默认编译选项下的一些编译配置信息如下：

       以官方样例bloom为例：bloom example

       核心在于：编译时使用的环境信息和运行时的环境信息要一致，如：python版本，cuda/cudnn/nccl/tensorrt等。

       环境安装后以后，参考官方bloom样例，进行模型下载，样例执行即可。

       最终生成的engine模型：

       以chatglm2-6b模型为基础，进行lora微调后，对模型进行参数合并后，可以使用tensortrt-llm的example进行部署，合并后的模型的推理结果和合并前的模型的推理结果一致。

       lora的源码不在赘述，主要看一下lora模型参数是如何合并到base model中的：

       lora模型如下：

       base模型如下：

       模型构建是指将python模型构建为tensort的engine格式的模型。

       整体流程如下：

       整体流程可以总结为：

       可以看出，原理上和模型转换并没有区别，只是实现方式有差异而已。

       pytorch模型参数如何加载在tensortrt-llm中？关于量化参数加载

       1. 先提取fp格式的参数

       2. 调用cpp的实现进行参数量化

       整体而言，模型参数加载的关键在于：算子weight一一对应，拷贝复制。

       每种模型，都需要搭建和pytorch严格一致的模型架构，并将算子weight严格对应的加载到tensortrt-llm模型中

       即：关键点在于：熟悉原始pytorch模型结构和参数保存方式，熟悉tensorrt-llm的模型结构和参数设定方法。

       模型构建成功后，有两个文件：config.json文件推理时会用到，主要内容如下：模型参数信息和plugin信息。

       在模型构建好后，就可以做模型推理，推理流程如下：

       TRT-LLM Python Runtime分析

       1. load_tokenizer

       2. parse_input

       基于 tokenizer 对输入的text做分词，得到分词的id

       3. runner选择&模型加载

       4.推理

       5. 内存管理

       TRT-layer实现举例

       （1）对tensorrt的接口调用：以cast算子为例：functional.py是对TensorRT python API接口的调用

       调用tensorrt接口完成一次推理计算

       （2）TRT-LLM python侧对cpp侧的调用

       调到cpp侧后，就会调用cpp侧的cuda kernel

       trtllm更新快，用了一些高版本的python特性，新的trtllm版本在python3.8上，不一定能跑起来