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快捷方式

使用 MPS 后端构建和运行 ExecuTorch

在本教程中,我们将引导您完成设置以构建 ExecuTorch 的 MPS 后端并在其上运行简单模型的过程。

MPS 后端设备将机器学习计算图和基元映射到 MPS 图 框架和 MPS 提供的调整后的内核。

您将在本教程中学到的内容
  • 在本教程中,您将学习如何将 MobileNet V3 模型导出到 MPS 委托。

  • 您还将学习如何在 macOS 和 iOS 上编译和部署具有 MPS 委托的 ExecuTorch 运行时。

先决条件(硬件和软件)

为了能够成功构建和运行使用 ExecuTorch 的 MPS 后端的模型,您需要以下硬件和软件组件

硬件:

  • 用于跟踪模型的 mac

软件:

设置开发者环境

步骤 1. 请完成教程 设置 ExecuTorch.

步骤 2. 安装降低 MPS 委托所需的依赖项

./backends/apple/mps/install_requirements.sh

构建

AOT(提前)组件

编译用于 MPS 委托的模型:

  • 在此步骤中,您将生成一个简单的 ExecuTorch 程序,该程序将 MobileNetV3 模型降低到 MPS 委托。然后,您将在运行时传递此程序(.pte 文件)以使用 MPS 后端运行它。

cd executorch
# Note: `mps_example` script uses by default the MPSPartitioner for ops that are not yet supported by the MPS delegate. To turn it off, pass `--no-use_partitioner`.
python3 -m examples.apple.mps.scripts.mps_example --model_name="mv3" --bundled --use_fp16

# To see all options, run following command:
python3 -m examples.apple.mps.scripts.mps_example --help

运行时

构建 MPS 执行器运行器

# In this step, you'll be building the `mps_executor_runner` that is able to run MPS lowered modules:
cd executorch
./examples/apple/mps/scripts/build_mps_executor_runner.sh

使用 mps_executor_runner 运行生成的 mv3 模型

./cmake-out/examples/apple/mps/mps_executor_runner --model_path mv3_mps_bundled_fp16.pte --bundled_program
  • 您应该看到以下结果。请注意,此示例中不会生成任何输出文件

I 00:00:00.003290 executorch:mps_executor_runner.mm:286] Model file mv3_mps_bundled_fp16.pte is loaded.
I 00:00:00.003306 executorch:mps_executor_runner.mm:292] Program methods: 1
I 00:00:00.003308 executorch:mps_executor_runner.mm:294] Running method forward
I 00:00:00.003311 executorch:mps_executor_runner.mm:349] Setting up non-const buffer 1, size 606112.
I 00:00:00.003374 executorch:mps_executor_runner.mm:376] Setting up memory manager
I 00:00:00.003376 executorch:mps_executor_runner.mm:392] Loading method name from plan
I 00:00:00.018942 executorch:mps_executor_runner.mm:399] Method loaded.
I 00:00:00.018944 executorch:mps_executor_runner.mm:404] Loading bundled program...
I 00:00:00.018980 executorch:mps_executor_runner.mm:421] Inputs prepared.
I 00:00:00.118731 executorch:mps_executor_runner.mm:438] Model executed successfully.
I 00:00:00.122615 executorch:mps_executor_runner.mm:501] Model verified successfully.

[可选] 使用 pybind 直接运行生成的模型

  1. 确保安装了 pybind MPS 支持

./install_requirements.sh --pybind mps
  1. 运行 mps_example 脚本以跟踪模型并直接从 python 运行它

cd executorch
# Check correctness between PyTorch eager forward pass and ExecuTorch MPS delegate forward pass
python3 -m examples.apple.mps.scripts.mps_example --model_name="mv3" --no-use_fp16 --check_correctness
# You should see following output: `Results between ExecuTorch forward pass with MPS backend and PyTorch forward pass for mv3_mps are matching!`

# Check performance between PyTorch MPS forward pass and ExecuTorch MPS forward pass
python3 -m examples.apple.mps.scripts.mps_example --model_name="mv3" --no-use_fp16 --bench_pytorch

分析:

  1. [可选] 在导出模型时生成 ETRecord

cd executorch
python3 -m examples.apple.mps.scripts.mps_example --model_name="mv3" --generate_etrecord -b
  1. 在 ExecuTorch 运行时运行您的程序并生成 ETDump

./cmake-out/examples/apple/mps/mps_executor_runner --model_path mv3_mps_bundled_fp16.pte --bundled_program --dump-outputs
  1. 通过将您从运行时获取的 ETDump 与您从步骤 1 中可选生成的 ETRecord 一起传递给 Inspector API,创建 Inspector API 的实例。

python3 -m sdk.inspector.inspector_cli --etdump_path etdump.etdp --etrecord_path etrecord.bin

在设备上部署和运行

步骤 1. 创建 ExecuTorch 核心和 MPS 委托框架以在 iOS 上链接

cd executorch
./build/build_apple_frameworks.sh --mps

mps_delegate.xcframework 将位于 cmake-out 文件夹中,以及 executorch.xcframeworkportable_delegate.xcframework

cd cmake-out && ls

步骤 2. 将框架链接到您的 XCode 项目中:转到项目目标的 构建阶段 - 使用库链接二进制文件,单击 + 符号并添加框架:位于 Release 文件夹中的文件。

  • executorch.xcframework

  • portable_delegate.xcframework

  • mps_delegate.xcframework

从同一页面包含 MPS 委托所需的库

  • MetalPerformanceShaders.framework

  • MetalPerformanceShadersGraph.framework

  • Metal.framework

在本教程中,您学习了如何将模型降低到 MPS 委托,构建 mps_executor_runner 并通过 MPS 委托运行降低的模型,或者直接在设备上使用 MPS 委托静态库运行模型。

常见错误和解决方案。

如果您在按照本教程操作时遇到任何错误或问题,请在 ExecuTorch 存储库 上提交错误/问题,并加上标签 #mps

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