zxc 发表于 2025-2-7 02:33:28

Windows 使用 Intel(R) Arc(TM) GPU 推理ONNX 模型

这不刚换了一个笔记本电脑,Thinkpad T14P,带有Intel ARC GPU,今天我们来尝试用这个GPU来推理ONNX模型。
环境安装

查阅了相关文档,最好使用py310环境,其他版本可能存在兼容性问题,然后按照以下命令安装:
# conda 环境conda activate py310# libuvconda install libuvconda install -c conda-forge libjpeg-turbo libpng# torchpython -m pip install torch==2.3.1.post0+cxx11.abi torchvision==0.18.1.post0+cxx11.abi torchaudio==2.3.1.post0+cxx11.abi intel-extension-for-pytorch==2.3.110.post0+xpu --extra-index-url https://pytorch-extension.intel.com/release-whl/stable/lnl/cn/# onnxruntimepip install onnxruntime-openvino openvino测试

python -c "import torch; import intel_extension_for_pytorch as ipex; print(torch.__version__); print(ipex.__version__); : {torch.xpu.get_device_properties(i)}') for i in range(torch.xpu.device_count())];"2.3.1.post0+cxx11.abi
2.3.110.post0+xpu
: _XpuDeviceProperties(name='Intel(R) Arc(TM) Graphics', platform_name='Intel(R) Level-Zero', type='gpu', driver_version='1.3.31441', total_memory=16837MB, max_compute_units=112, gpu_eu_count=112, gpu_subslice_count=14, max_work_group_size=1024, max_num_sub_groups=128, sub_group_sizes=, has_fp16=1, has_fp64=1, has_atomic64=1)
加载detr模型

我们现在测试一下,使用DETR模型(https://github.com/facebookresearch/detr),我们先将训练好的模型转成onnx格式,然后使用onnxruntime进行推理。
先detr转onnx

def main(args):    device = torch.device(args.device)    # fix the seed for reproducibility    seed = args.seed + utils.get_rank()    torch.manual_seed(seed)    np.random.seed(seed)    random.seed(seed)    model, _, _ = build_model(args)    model.to(device)    n_parameters = sum(p.numel() for p in model.parameters() if p.requires_grad)    print('number of params:', n_parameters)    checkpoint = torch.load(args.resume, map_location='cpu')    model.load_state_dict(checkpoint['model'])      dynamic_axes={      "inputs": {0: "batch_size", 2: "height", 3: "width"},# 改成 "inputs",以匹配 input_names      "pred_logits": {0: "batch_size"},                      # 改成 "pred_logits" 和 "pred_boxes"      "pred_boxes": {0: "batch_size"}    }    torch.onnx.export(      model,         torch.randn(1, 3, 800, 1200).to(device),   # 示例输入大小      "model.onnx",      do_constant_folding=True,      opset_version=12,      dynamic_axes=dynamic_axes,         input_names=["inputs"],      output_names=["pred_logits", "pred_boxes"]    )注意dynamic_axes 设置支持动态大小图片输入。
onnxruntime 推理

先转换为FP16模型,使用OpenVINOExecutionProvider作为推理后端。
from onnxruntime_tools import optimizerfrom onnxconverter_common import float16# 输入和输出模型路径input_model_path = "./model.onnx"fp16_model_path = "./model_fp16.onnx"# 加载 ONNX 模型from onnx import load_model, save_modelif not os.path.exists(fp16_model_path):    model = load_model(input_model_path)    # 转换为 FP16    model_fp16 = float16.convert_float_to_float16(model)    # 保存为 FP16 格式    save_model(model_fp16, fp16_model_path)    print(f"FP16 模型已保存至 {fp16_model_path}")ort_session = onnxruntime.InferenceSession(fp16_model_path, providers=['OpenVINOExecutionProvider'])# 公共方法:进行图像预处理和模型推理def predict_image(image: Image.Image):    w, h = image.size    target_sizes = torch.as_tensor().unsqueeze(0)    # 预处理图片    _trans = transform()    image, _ = _trans(image, target=None)      # 记录推理的开始时间    start_time = time.time()      # 进行 ONNX 推理   ort_inputs = {"inputs": image.unsqueeze(0).numpy().astype(np.float16)}    outputs = ort_session.run(None, ort_inputs)      # 记录推理的结束时间    end_time = time.time()    inference_time = end_time - start_time# 推理耗时    # 解析输出    out_logits = torch.as_tensor(outputs)    out_bbox = torch.as_tensor(outputs)      prob = F.softmax(out_logits, -1)    scores, labels = prob[..., :-1].max(-1)      # 转换坐标    boxes = box_ops.box_cxcywh_to_xyxy(out_bbox)    img_h, img_w = target_sizes.unbind(1)    scale_fct = torch.stack(, dim=1)    boxes = boxes * scale_fct[:, None, :]      # 组织推理结果    results = [{'score': s, 'label': l, 'boxes': b, 'category': categories['name']}                for s, l, b in zip(scores.tolist(), labels.tolist(), boxes.tolist()) if s > 0.9]      print(f'predict cost {inference_time}')      return results, inference_time这里有个坑, onnxruntime-openvino 推理需要额外添加动态库, 否则报错onnxruntime::ProviderLibrary::Get : 1 : FAIL : LoadLibrary failed with error 126 "" when trying to load "onnxruntime\capi\onnxruntime_providers_openvino.dll" when using ['OpenVINOExecutionProvider'] Falling back to ['CPUExecutionProvider'] and retrying.,这里我使用的是Windows系统,所以需要添加动态库。
import platform# ref https://github.com/microsoft/onnxruntime-inference-examples/issues/117if platform.system() == "Windows":    import onnxruntime.tools.add_openvino_win_libs as utils    utils.add_openvino_libs_to_path()测试下:
INFO:   127.0.0.1:64793 - "POST /predict HTTP/1.1" 200 OKpredict cost 0.35249543190002440.35秒,还行,马马虎虎!
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