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[doc] split subgraph model (#3512)

* split subgraph model doc
上级 ba85e89e
......@@ -126,3 +126,63 @@ $ ./lite/tools/build_npu.sh --arm_os=android --arm_abi=armv7 --arm_lang=gcc --an
- 华为达芬奇架构的NPU内部大量采用float16进行运算,因此,预测结果会存在偏差,但大部分情况下精度不会有较大损失,可参考[Paddle-Lite-Demo](https://github.com/PaddlePaddle/Paddle-Lite-Demo)中Image Classification Demo for Android对同一张图片CPU与NPU的预测结果。
- 华为Kirin 810/990 Soc搭载的自研达芬奇架构的NPU,与Kirin 970/980 Soc搭载的寒武纪NPU不一样,同样的,与Hi3559A、Hi3519A使用的NNIE也不一样,Paddle Lite只支持华为自研达芬奇架构NPU。
- 我们正在持续增加能够适配HiAI IR的Paddle算子bridge/converter,以便适配更多Paddle模型,同时华为研发同学也在持续对HiAI IR性能进行优化。
## 手动分割子图
### 背景
- Paddle-Lite已经支持了大量的华为NPU的算子,但是仍然不能满足所有模型的需求。对于一个有部分算子不支持的模型,Paddle-Lite会将模型划分为可以跑在NPU上的子图和跑在CPU上的子图,实现NPU和CPU自动调度的功能,通常情况下可以获得比较好的性能。在一些特殊情况下,模型会被自动划分为比较多的子图,导致CPU和NPU的切换开销很大,从而导致整体性能变差。因此,需要手动分割子图的功能来指定一些算子跑在CPU上,避免子图过多。
### 功能
- 通过配置文件来指定需要强制跑在CPU上的算子
### 使用方法
- 1、通过netron打开paddle模型文件,可以查看模型结构,获得算子的类型、输入名称。输出名称。
- 注意:Paddle-Lite会对模型进行优化,模型算子可以改变,需要以优化后的模型算子为准。后面会举例说明。
- 2、生成配置文件 ```split_cfg.txt```,记录需要跑在CPU上的算子信息。
- 每行一条OP记录信息,以冒号":"分隔"op名称","op输入名","op输出名",以逗号","分隔"op输入名"和"op输出名"中的不同var名。
- 可以部分省略输入或者输出名。比如:```op3:in3_var0```表示,指定类型为"op3",输入为"in3_var0"的算子;```op4```表示所有类型为"op4的算子"
- 例如:
```
op0:in0_var0,in0_var1:out0_var0,out0_var1
op1:in1_var0,in1_var1:out1_var0
op2::out2_var0
op3:in3_var0
op4
```
- 3、使用环境变量```SUBGRAPH_CUSTOM_PARTITION_CONFIG_FILE```指定配置文件的位置。
- 例如:
```
export SUBGRAPH_CUSTOM_PARTITION_CONFIG_FILE=/data/local/tmp/split_sfg.txt
```
- 4、以上步骤完成后,运行的模型中符合条件的算子将被强制跑在CPU上。
### 举例
- 以模型[ssd_mobilenet_v1](https://paddlelite-demo.bj.bcebos.com/models/ssd_mobilenet_v1_pascalvoc_fp32_300_fluid.tar.gz)为例
- 1、可以使用netron查看模型
- 2、初步分析
- 下图是ssd_mobilenet_v1中的部分结构。其中红色部分暂时不支持在NPU上运行,蓝色部分可能NPU上的性能不理想。此时,如果直接让预测库自动调度的话,可能会分成多个子图,而且整体性能不佳。因此,可以将蓝色部分和绿色部分整体指定在CPU上运行,让其他部分自动运行在NPU上(红色部分会自动在CPU上运行)。
![ssd_mobilenet_v1_example](https://user-images.githubusercontent.com/50474132/80453173-525b5280-895a-11ea-847f-c7dd5b5799de.png)
- 3、使用opt转换模型
- opt转换过程中会打印log信息。在log中搜索```digraph G``````// end G```可以找到优化后的模型图。
![image](https://user-images.githubusercontent.com/50474132/80454098-145f2e00-895c-11ea-9f16-dde1483a9beb.png)
![image](https://user-images.githubusercontent.com/50474132/80454123-1de89600-895c-11ea-86b9-a62d78a6616d.png)
- 将从```digraph G```开始的,到```// end G```结束的整段模型图信息,保存到```.dot```格式的文件中。可以用```graphviz```打开查看,或者在[网页版](http://dreampuf.github.io/GraphvizOnline/)查看。
![image](https://user-images.githubusercontent.com/50474132/80454841-47ee8800-895d-11ea-9531-5689c5560fcb.png)
- 在此处确认需要被指定的算子是否被优化了。(期望是被指定的算子都还独立存在,如果被融合为了一个算子,需要指定此时融合后的算子))。
- 4、写配置文件
- 在配置文件中指定可以支持NPU但是需要指定在CPU上运行的算子。
```
reshape
transpose
concat
softmax
```
- 由于这些算子都指定在NPU上运行,因此不需要特意配置算子的输入输出名称。
- 5、指定配置文件路径
- 通过```export SUBGRAPH_CUSTOM_PARTITION_CONFIG_FILE=your_split_config_file```的方式实现。
- 6、性能测试
- 设备:华为mate30 5G
- HIAI ddk版本:310
- 性能:CPU约71.8ms,NPU约16.6ms。
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