TVMC python:一种TVM的高级API

Step 0: Imports

from tvm.driver import tvmc

Step 1: Load a model

• 下载模型：

wget https://github.com/onnx/models/raw/b9a54e89508f101a1611cd64f4ef56b9cb62c7cf/vision/classification/resnet/model/resnet50-v2-7.onnx
mv resnet50-v2-7.onnx my_model.onnx

• 模型导入TVMC
  此步骤将机器学习模型从支持的框架转换为 TVM 的高级图形表示语言（称为 Relay）。这是为了在tvm中为所有模型提供统一的起点。我们目前支持的框架是：Keras，ONNX，Tensorflow，TFLite和PyTorch。

model = tvmc.load('my_model.onnx') #Step 1: Load

如果想查看Relay,可运行：model.summary()

PS:查看模型Input/shape_dict的一种建议方法是通过 netron。打开模型后，单击第一个节点以查看输入部分中的名称和形状。

Step 2: Compile

现在我们的模型处于 Relay 中，我们的下一步是将其编译为所需的硬件以在其上运行。我们将此硬件称为目标.此编译过程将模型从 Relay 转换为目标计算机可以理解的较低级别语言。

为了编译模型，需要一个 tvm.target 字符串。要了解有关 tvm.targets 及其选项的更多信息，请查看文档。一些例子包括：

1. cuda (Nvidia GPU)
2. llvm (CPU)
3. llvm -mcpu=cascadelake (Intel CPU)

package = tvmc.compile(model, target="llvm") #Step 2: Compile

编译步骤将返回一个包

Step 3: Run

现在可以在硬件目标上运行已编译的包。设备输入选项包括：CPU、Cuda、CL、Metal 和 Vulkan。

result = tvmc.run(package, device="cpu") #Step 3: Run

可以使用print(result)打印输出结果

Step 1.1: Tune [Optional & Recommended]

优化：似乎需要运行在编译只后才能用

通过调优可进一步提高运行速度。此可选步骤使用机器学习来查看模型（函数）中的每个操作，并尝试找到一种更快的方法来运行它。我们通过成本模型和基准测试可能的时间表来做到这一点。

简单示例如下：

tvmc.tune(model, target="llvm") #Step 1.1: Optional Tune

注：自动调优过程中，需要xgboost自行搜索优化空间，即需要xgboost的支持，但在执行过程报如下错误：

ImportError: cannot import name 'EarlyStopException' from 'xgboost.core' (/usr/local/lib/python3.8/dist-packages/xgboost/core.py)
查阅资料：
ImportError: cannot import name ‘EarlyStopException’ from ‘xgboost.core'[Bug]
xgboost在1.6.0及之后的版本，去掉了EarlyStopException函数，同样可在xgboost中的core.py的github中可看到
因此，需要将xgboost版本回退到1.5.x版本

pip uninstall xgboost
pip install xgboost==1.5.0

终端输出结果如下：

可能存在可以忽略的UserWarnings。这应该会使最终结果更快，但可能需要数小时才能调整。

请参阅下面的“‘Saving the Tuning Results”部分。如果要应用优化结果，请确保将优化结果传递到编译中。

#tvmc.compile(model, target="llvm", tuning_records = "records.log") #Step 2: Compile

Example results:

In [102]: print(result)
Execution time summary:
 mean (ms)   median (ms)    max (ms)     min (ms)     std (ms)  
  49.7363      49.5313      52.3399      48.5140       0.9405   
               
Output Names:
 ['output_0']

Saving the tuning results

优化结果可以保存在文件中，供以后重复使用。
Method 1：

log_file = "hello.json"

# Run tuning
tvmc.tune(model, target="llvm", tuning_records=log_file)

...

# Later run tuning and reuse tuning results
tvmc.tune(model, target="llvm",tuning_records=log_file)

Method 2:

# Run tuning
tuning_records = tvmc.tune(model, target="llvm")

...

# Later run tuning and reuse tuning results
tvmc.tune(model, target="llvm",tuning_records=tuning_records)

Saving the model

为了加快速度，以后在加载模型（步骤 1）后，保存 Relay 版本。然后，该模型将显示在您保存它的位置，以便稍后在隐含的语法中使用。

model = tvmc.load('my_model.onnx') #Step 1: Load
model.save(desired_model_path)

Using Autoscheduler

使用下一代 tvm 实现可能更快的运行速度结果。计划搜索空间是自动生成的，这与以前需要手写计划不同。

tvmc.tune(model, target="llvm", enable_autoscheduler = True)