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浮点数压缩

发布时间:2024-12-16 20:30:12

Ⅰ 一文了解模型压缩(模型量化,稀疏...)

本文将全面介绍模型压缩技术,包括模型量化与模型剪枝,旨在提供一个直观的理解框架。

模型量化,是将高精度的浮点数模型转换为低精度的整数,以减少计算资源消耗和存储成本。

量化过程一般包括量化参数计算与反量化过程,主要分为对称&非对称量化,线性&非线性量化,以及静态与动态量化。

量化粒度是量化研究的重点,不同芯片需要特定类型的量化。在TensorRT中,常见的量化类型包括对称、线性、静态以及权重与激活的通道级量化。

量化是一种平衡,PTQ(量化前校准)方法简化且快速,仅需少量校准数据,但精度有所损失。QAT(量化训练)方法更为复杂,要求训练数据集,可实现更高精度。

模型剪枝,即去除网络中冗余神经元,降低计算量。NVIDIA的N:M稀疏(如2:4)支持在Ampere架构及后续GPU上加速。非结构化稀疏在实际场景中应用有限。

离线量化算法与Data-free量化是研究热点,通过调整权重矩阵与偏差,实现更优的per-tensor量化精度。离线量化算法如AdaRound,通过理论分析与实验验证,实现量化过程的优化。

模型压缩技术的在线量化(QAT)通过插入伪量化节点,模拟量化过程,应用于如PyTorch的推理。关键算法如DeReFa-Net、PACT、DSQ等,以及工具MQBench,提供量化节点插入与融合操作。

在线量化的注意事项包括模型转换策略与优化算法的应用。QAT过程涉及导数计算与梯度反传,使用工具如MQBench简化部署流程,包括去除量化节点与设置QAT参数。

模型压缩技术旨在提升模型效率,通过量化与剪枝降低资源消耗,同时保持或提高性能。理解其核心机制与优化策略是实现高效模型部署的关键。

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