基于OpenCL的ARM GPU预测
Lite支持在Android系统上运行基于OpenCL的程序,目前支持Ubuntu环境下armv8、armv7的交叉编译。
编译
编译环境
- Docker 容器环境;
- Linux(推荐 Ubuntu 16.04)环境。
编译选项
参数 | 介绍 | 值 |
---|---|---|
–arm_os | 代表目标操作系统 | 目前仅支持且默认为android |
–arm_abi | 代表体系结构类型,支持armv8和armv7 | 默认为armv8 即arm64-v8a;armv7 即armeabi-v7a |
–arm_lang | 代表编译目标文件所使用的编译器 | 默认为gcc,支持 gcc和clang两种 |
编译范例
注:以Docker容器环境为例,CMake3.10,android-ndk-r17c位于/opt/
目录下。
# 假设当前位于处于Lite源码根目录下
# 导入NDK_ROOT变量,注意检查您的安装目录若与本示例不同
export NDK_ROOT=/opt/android-ndk-r17c
# 删除上一次CMake自动生成的.h文件
rm ./lite/api/paddle_use_kernels.h
rm ./lite/api/paddle_use_ops.h
# 根据指定编译参数编译
./lite/tools/ci_build.sh \
--arm_os=android \
--arm_abi=armv8 \
--arm_lang=gcc \
build_test_arm_opencl
运行示例准备
下面以android、ARMv8、gcc的环境为例,介绍如何在手机上执行基于OpenCL的ARM GPU推理过程。
注意: 以下命令均在Lite源码根目录下运行。
# 在/data/local/tmp目录下创建OpenCL文件目录
adb shell mkdir -p /data/local/tmp/opencl
adb shell mkdir -p /data/local/tmp/opencl/cl_kernel/buffer
adb shell mkdir -p /data/local/tmp/opencl/cl_kernel/image
# 将OpenCL的kernels文件推送到/data/local/tmp/opencl目录下
adb push lite/backends/opencl/cl_kernel/cl_common.h /data/local/tmp/opencl/cl_kernel/
adb push lite/backends/opencl/cl_kernel/buffer/* /data/local/tmp/opencl/cl_kernel/buffer/
adb push lite/backends/opencl/cl_kernel/image/* /data/local/tmp/opencl/cl_kernel/image/
运行示例1: test_mobilenetv1
- 运行文件准备
# 将mobilenet_v1的模型文件推送到/data/local/tmp/opencl目录下
adb shell mkdir -p /data/local/tmp/opencl/mobilenet_v1
adb push build.lite.android.armv8.gcc.opencl/third_party/install/mobilenet_v1/* /data/local/tmp/opencl/mobilenet_v1/
# 将OpenCL单元测试程序test_mobilenetv1,推送到/data/local/tmp/opencl目录下
adb push build.lite.android.armv8.gcc.opencl/lite/api/test_mobilenetv1 /data/local/tmp/opencl
- 执行OpenCL推理过程
使用如下命令运行OpenCL程序。其中:
--cl_path
指定了OpenCL的kernels文件即cl_kernel所在目录;--modle_dir
指定了模型文件所在目录。
adb shell chmod +x /data/local/tmp/opencl/test_mobilenetv1
adb shell /data/local/tmp/opencl/test_mobilenetv1 \
--cl_path=/data/local/tmp/opencl \
--model_dir=/data/local/tmp/opencl/mobilenet_v1 \
--warmup=1 \
--repeats=1
注意: 因为权重参数均会在Op Kernel第一次运行时进行加载,所以第一次的执行时间会略长。一般将warmup的值设为1,repeats值设为多次。
运行示例2: test_layout_opencl
- 运行文件准备
# 将OpenCL单元测试程序test_layout_opencl,推送到/data/local/tmp/opencl目录下
adb push build.lite.android.armv8.gcc.opencl/lite/kernels/opencl/test_layout_opencl /data/local/tmp/opencl/
- 执行OpenCL推理过程
adb shell chmod +x /data/local/tmp/opencl/test_layout_opencl
adb shell /data/local/tmp/opencl/test_layout_opencl
如何在Code中使用
Lite支持对ARM CPU和ARM GPU的混调执行,具体描述如下:
- 设置Lite推断执行的有效Places,使其包含ARM CPU(kARM)和ARM GPU(kOpenCL);
- 确保GPU(kOpenCL)在第一位,位置代表Places的重要性和kernel选择有直接关系。
通过以上设置,Lite在推断执行过程中如果发现某一Op存在着基于OpenCL的实现,其会优先选择使用该实现执行Op的计算过程。若发现某一Op没有基于OpenCL实现的Kernel,其会自动选择执行基于ARM CPU的实现。
代码示例(来自lite/api/mobilenetv1_test.cc
):
// 初始化预测实例、CPU线程数、CPU策略
DeviceInfo::Init();
DeviceInfo::Global().SetRunMode(LITE_POWER_HIGH, FLAGS_threads);
lite::Predictor predictor;
// 设置Lite推断执行的硬件信息Places为{kOpenCL, kARM}
std::vector<Place> valid_places({
Place({TARGET(kOpenCL), PRECISION(kFloat)}),
Place({TARGET(kARM), PRECISION(kFloat)})
});
// 根据Place构建模型
predictor.Build(model_dir, "", "", valid_places);
// 设置模型的输入
auto* input_tensor = predictor.GetInput(0);
input_tensor->Resize(DDim(std::vector<DDim::value_type>({1, 3, 224, 224})));
auto* data = input_tensor->mutable_data<float>();
auto item_size = input_tensor->dims().production();
for (int i = 0; i < item_size; i++) {
data[i] = 1;
}
// 执行模型推断
predictor.Run();
// 获取模型的预测结果tensor
// 下面展示如何取出第一个输入tensor,及其维度,元素个数,指针
auto* out0_tensor = predictor.GetOutput(0);
auto out0_dims = out0_tensor->dims();
auto out0_item_size = out0_tensor->dims().production();
auto* out0_pointer = out0_tensor->data<float>();