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使用 PyTorch 训练好了模型,如何部署到生产环境提供服务呢?

有 Web 开发经验的小伙伴可能首先想到的是用 HTTP 框架(例如 Flask)进行简单的封装,做一个简单的 HTTP 接口来对外提供服务。但既然是生产,那还免不了考虑性能、扩展性、可运维性等因素。另外,做好这个服务还要求开发人员具备良好的 Web 后端开发技术栈。好在 PyTorch 已经给我们提供了一套统一的标准来实现这些,也就是接下来要介绍的开源工具:TorchServe。

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先说结论:部署的方式取决于需求
需求一:简单的demo演示,只要看看效果的,像是学校里面的demo展示这种caffe、tf、pytorch等框架随便选一个,切到test模式,拿python跑一跑就好,顺手写个简单的GUI展示结果高级一点,可以用CPython包一层接口,然后用C++工程去调用
需求二:要放到服务器上去跑,但一不要求吞吐二不要求时延的那种,说白了还是有点玩玩的意思caffe、tf、pytorch等框架随便选一个,按照官方的部署教程,老老实实用C++部署,例如pytorch模型用工具导到libtorch下跑(官方有教程,很简单)这种还是没有脱离框架,有很多为训练方便保留的特性没有去除,性能并不是最优的;另外,这些框架要么CPU,要么NVIDIA GPU,对硬件平台有要求,不灵活;还有,框架是真心大,占内存(tf还占显存),占磁盘
需求三:放到服务器上跑,要求吞吐和时延(重点是吞吐)这种应用在互联网企业居多,一般是互联网产品的后端AI计算,例如人脸验证、语音服务、应用了深度学习的智能推荐等。由于一般是大规模部署,这时不仅仅要考虑吞吐和时延,还要考虑功耗和成本。所以除了软件外,硬件也会下功夫,比如使用推理专用的NVIDIA P4、寒武纪MLU100等。这些推理卡比桌面级显卡功耗低,单位能耗下计算效率更高,且硬件结构更适合高吞吐量的情况软件上,一般都不会直接上深度学习框架。对于NVIDIA的产品,一般都会使用TensorRT来加速(我记得NVIDIA好像还有TensorRT inference server什么的,名字记不清了,反正是不仅可以加速前传,还顺手帮忙调度了)。TensorRT用了CUDA、CUDNN,而且还有图优化、fp16、int8量化等。反正用NVIDIA的一套硬软件就对了
需求四:放在NVIDIA嵌入式平台上跑,注重时延比如PX2、TX2、Xavier等,参考上面(用全家桶就对了),也就是贵一点嘛
需求五:放在其他嵌入式平台上跑,注重时延硬件方面,要根据模型计算量和时延要求,结合成本和功耗要求,选合适的嵌入式平台。比如模型计算量大的,可能就要选择带GPU的SoC,用opencl/opengl/vulkan编程;也可以试试NPU,不过现在NPU支持的算子不多,一些自定义Op多的网络可能部署不上去对于小模型,或者帧率要求不高的,可能用CPU就够了,不过一般需要做点优化(剪枝、量化、SIMD、汇编、Winograd等)顺带一提,在手机上部署深度学习模型也可以归在此列,只不过硬件没得选,用户用什么手机你就得部署在什么手机上23333。为老旧手机部署才是最为头疼的上述部署和优化的软件工作,在一些移动端开源框架都有人做掉了,一般拿来改改就可以用了,性能都不错。
需求六:上述部署方案不满足我的需求比如开源移动端框架速度不够——自己写一套。比如像商汤、旷世、Momenta都有自己的前传框架,性能应该都比开源框架好。只不过自己写一套比较费时费力,且如果没有经验的话,很有可能费半天劲写不好