47.现有移动端开源框架及其特点—Prestissimo
2023-04-11 本文已影响0人
大勇任卷舒
基础功能
- 支持卷积神经网络，支持多输入和多分支结构
- 精炼简洁的API设计，使用方便
- 提供调试接口，支持打印各个层的数据以及耗时
- 不依赖任何第三方计算框架，整体库体积 500K 左右（32位 约400k，64位 约600k）
- 纯 C++ 实现，跨平台，支持 android 和 ios
- 模型为纯二进制文件，不暴露开发者设计的网络结构
极快的速度
- 大到框架设计，小到汇编书写上全方位的优化，iphone7 上跑 SqueezeNet 仅需 26ms（单线程）
- 支持浮点(float)和整型(int)两种运算模式，float模式精度与caffe相同，int模式运算速度快，大部分网络用int的精度便已经足够
- 以巧妙的内存布局提升cpu的cache命中率，在中低端机型上性能依然强劲
- 针对 float-arm32, float-arm64, int-arm32, int-arm64 四个分支均做了细致的优化，保证arm32位和arm64位版本都有非常好的性能
SqueezeNet-v1.1 测试结果
Note: 手机测试性能存在一定的抖动，连续多次运算取平均时间
Note: 像华为mate8, mate9，Google nexus 6 虽然是64位的CPU，但测试用的是 32位的库，因此cpu架构依然写 arm-v7a
| CPU架构 | 机型 | CPU | ncnn（4线程） | mdl | Prestissimo_float(单线程) | Prestissimo_int(单线程) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| arm-v7a | 小米2 | 高通APQ8064 1.5GHz | 185 ms | 370 ms | 184 ms | 115 ms |
| arm-v7a | 小米2s | 四核 骁龙APQ8064 Pro 1.7GHz | 166 ms | - | 136 ms | 96 ms |
| arm-v7a | 红米Note 4x | 骁龙625 四核2.0GHz | 124 ms | 306 ms | 202 ms | 110 ms |
| arm-v7a | Google Nexus 6 | 骁龙805 四核 2.7GHz | 84 ms | 245 ms | 103 ms | 63 ms |
| arm-v7a | Vivo x6d | 联发科 MT6752 1.7GHz | 245 ms | 502 ms | 370 ms | 186 ms |
| arm-v7a | 华为 Mate 8 | 海思麒麟950 4大4小 2.3GHz 1.8GHz | 75 ms | 180 ms | 95 ms | 57 ms |
| arm-v7a | 华为 Mate 9 | 海思麒麟960 4大4小 2.4GHz 1.8GHz | 61 ms | 170 ms | 94 ms | 48 ms |
| arm-v8 | iphone7 | Apple A10 Fusion 2.34GHz | - | - | 27 ms | 26 ms |
未开放特性
- 多核并行加速（多核机器可以再提升30%-100% 的速度）
- depthwise卷积运算（支持mobilenet）
- 模型压缩功能，压缩后的模型体积可缩小到20%以下
- GPU 运算模式（Android 基于opengl es 3.1，ios 基于metal）
同类框架对比
| 框架 | caffe | tensorflow | mdl-android | mdl-ios | ncnn | CoreML | Prestissimo |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 计算硬件 | cpu | cpu | cpu | gpu | cpu | gpu | cpu （gpu版本未开放） |
| 计算速度 | 慢 | 慢 | 慢 | 很快 | 很快 | 极快 | 极快 |
| 库大小 | 大 | 较大 | 中等 | 小 | 小 | 小 | 小 |
| 兼容性 | 好 | 好 | 好 | 限ios8以上 | 很好 | 仅支持 ios11 | 很好 |
| 模型支持度 | 很好 | 好 | - | 差（仅限指定模型） | 较好 | - | 中等（当前版本不支持mobilenet） |
使用方法-模型转换
- 绝影支持的是私有的模型文件格式，需要把 caffe 训练出来的模型转换为 .prestissimo 格式，模型转换工具为 caffe2Prestissimo.out
- caffe2Prestissimo.out 依赖 protobuf 3.30
- 将 XXX.prototxt 和 YYY.caffemodel 转化为 Prestissimo 模型 ZZZ.prestissimo：（得到）./caffe2Prestissimo.out XXX.prototxt YYY.caffemodel ZZZ.prestissimo
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