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浮點數壓縮

發布時間:2024-12-16 20:30:12

Ⅰ 一文了解模型壓縮(模型量化,稀疏...)

本文將全面介紹模型壓縮技術,包括模型量化與模型剪枝,旨在提供一個直觀的理解框架。

模型量化,是將高精度的浮點數模型轉換為低精度的整數,以減少計算資源消耗和存儲成本。

量化過程一般包括量化參數計算與反量化過程,主要分為對稱&非對稱量化,線性&非線性量化,以及靜態與動態量化。

量化粒度是量化研究的重點,不同晶元需要特定類型的量化。在TensorRT中,常見的量化類型包括對稱、線性、靜態以及權重與激活的通道級量化。

量化是一種平衡,PTQ(量化前校準)方法簡化且快速,僅需少量校準數據,但精度有所損失。QAT(量化訓練)方法更為復雜,要求訓練數據集,可實現更高精度。

模型剪枝,即去除網路中冗餘神經元,降低計算量。NVIDIA的N:M稀疏(如2:4)支持在Ampere架構及後續GPU上加速。非結構化稀疏在實際場景中應用有限。

離線量化演算法與Data-free量化是研究熱點,通過調整權重矩陣與偏差,實現更優的per-tensor量化精度。離線量化演算法如AdaRound,通過理論分析與實驗驗證,實現量化過程的優化。

模型壓縮技術的在線量化(QAT)通過插入偽量化節點,模擬量化過程,應用於如PyTorch的推理。關鍵演算法如DeReFa-Net、PACT、DSQ等,以及工具MQBench,提供量化節點插入與融合操作。

在線量化的注意事項包括模型轉換策略與優化演算法的應用。QAT過程涉及導數計算與梯度反傳,使用工具如MQBench簡化部署流程,包括去除量化節點與設置QAT參數。

模型壓縮技術旨在提升模型效率,通過量化與剪枝降低資源消耗,同時保持或提高性能。理解其核心機制與優化策略是實現高效模型部署的關鍵。

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