TensorRT 简单介绍

一、TensorRT

对于算法工程师来说，相信大家已经对TensorRT耳熟能详了，那么这个TensorRT是什么呢？

其实，TensorRT是一个可以在NVIDIA各种GPU硬件平台下运行的推理引擎，同时也是一个高性能的深度学习推理优化器，可以为深度学习的落地应用起到低延迟、高吞吐的作用。

TensorRT是由C++、CUDA、Python三种语言编写成的一个库，其中核心代码的语言为C++和CUDA，当然，它也有Python的API接口。

二、应用场景

算法工程师的日常工作当然是训练，我们在进行模型训练的时候可能会选用Pytorch、Tensorflow、Caffe等不同的深度学习框架，并且训练的时候可以使用很充裕的GPU算力。但是在实际部署的时候，为了节省成本，所以在推理时并不会使用过多的GPU资源，甚至是使用CPU来进行模型的推理。鉴于低GPU算力的原因，在嵌入式平台或自动驾驶平台就会使用TensorRT进行推理加速。

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在实际项目中，我们可能需要将目标检测、实例分割、OCR等模型部署到一块，这里可能会遇到一种情况：A模型使用了Tensorflow框架，B模型使用了Pytorch框架，C模型使用了Caffe框架。那这样会导致一个问题：代码运行环境的适配就成了大问题。

所以我们希望有一个通用的框架来运行以上的模型。

TensorRT就是用来解决这些问题，它可以将不同框架下训练好的模型统一转为TensorRT引擎再运行，同时会对模型进行优化，从而节省模型在推理时所使用的GPU资源和运行时间。TensorRT与NVIDIA的GPU结合后，几乎可以在所有的深度学习框架中高效部署。

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三、TensorRT的加速效果如何？

TensorRT主要通过融合层、优化内核的选择和量化等方式来加速网络的推理速度，从而改善推理的延迟和内存消耗。

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当然，具体的加速效果取决于模型的类型与它的大小，也取决于我们所使用的显卡类型。对于GPU来说，它底层硬件的设计更适合并行计算，它也更喜欢密集型的计算。因此，对于通道数较多的卷积层和转置卷积层，TensorRT的加速效果比较明显；而对于比较繁琐而细小的OP操作，如reshape、gather、split这些操作就没有那么显而易见。

在调研中发现，不同模型在TensorRT下的加速效果如下：

在Caffe框架下训练出来的的SSD检测模型可以加速3倍；
在Caffe框架下训练出来的的SSD检测模型可以加速3倍；
Pytorch下的大模型，如GAN网络，加速比较明显，能有7到20倍；
Tensorflow下的LSTM、Transformer模型则只能起到0.5倍到1倍的加速效果；
在Keras下，ResNet能加速3倍左右；

四、TensorRT支持那些生态

首先需要你的设备有NVIDIA的显卡或者能够支持NVIDIA的显卡，并且算力在5.0以上。像A100、2080Ti、1080Ti这一些都是可以的。据说TX2、Nano这些载有嵌入式端显卡的设备也是支持的。

TensorRT目前支持的语言有C++和Python。对于大多炼丹师来说，使用的语言应该都是Python，上述也提到，对于Tensorflow、Pytorch这一些我们平常用于训练模型的深度学习框架来说，TensorRT也都是支持的。

所以对于大多数深度学习工作者来说，都是可以轻松上手的。这样对于大多数AI开发者来说就十分友好！

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五、TensorRT 缺点

万事万物都有两面性，TensorRT也是如此。虽然TensorRT很强大，但是它也是有缺点的。

高版本的TensorRT依赖于高版本的CUDA，低版本的CUDA是无法支持的。而高版本的CUDA依赖于高版本的驱动。所以如果你想从低版本的TensorRT升级到高版本的TensorRT，就必须更换环境。
TensorRT并没有完全开源。TensorRT的推理优化部分并没有完全开源出来，因此在实际使用的时候，我们就好像在使用一个黑盒子，没有办法知道里面具体发生了哪一些过程。
经过推理优化后的Engine引擎与特定的GPU型号绑定，不同的GPU型号无法进行共享。例如在3090上生成的引擎不能在A100上使用。