ONNX 格式优势

解决深度学习框架间的互操作性问题:

  1. 将模型从 PyTorch、TensorFlow 导出为标准格式
  2. 在不同编程语言和硬件平台上运行
  3. 避免重新训练模型实现跨平台部署

典型部署流程

  1. 模型导出:使用框架特定 API 转换为 ONNX 格式
  2. 模型优化:图优化、算子融合、常量折叠
  3. 推理引擎选择:ONNX Runtime / TensorRT / OpenVINO

性能优化技术

  • 量化压缩:FP32 → INT8,减少内存占用,提升推理速度
  • 批处理优化:平衡延迟和吞吐量
  • 硬件特定优化:针对 Jetson 等平台定制

TensorRT

NVIDIA 深度学习推理优化库,专为 GPU 加速设计:

核心技术

  1. 张量融合:减少内存访问和内核启动开销
  2. 低精度计算
    • FP16:吞吐量提升 2 倍
    • INT8:速度提升 4 倍
    • INT4:显存减少 75%

优化流程

  1. 模型裁剪:结构化/非结构化剪枝
  2. 量化部署:PTQ / QAT

实际效果

指标原始模型INT4 量化提升幅度
推理延迟120ms35ms3.4倍
显存占用8GB2GB4倍
任务成功率92.3%92.7%+0.4%

Triton

NVIDIA Triton 推理服务器:

  1. 模型并行部署:支持同时加载多个版本模型
  2. gRPC/REST 接口:标准 API,延迟 <50ms
  3. 解耦架构:决策/感知模块分离

部署方案选择

GPU/NPU 平台(Jetson)

  • 使用 TensorRT
  • 层融合优化、INT8 量化、动态张量内存管理

x86/ARM CPU 平台(树莓派)

  • 使用 OpenVINO
  • 模型优化器、CPU 扩展指令集、OpenCL 加速

容器化

使用 Docker 打包依赖,确保一致性和可移植性:

  1. 环境配置:创建 Dockerfile
  2. 依赖管理
  3. 构建与测试
  4. 部署优化
  5. 版本控制

技术栈总结

  1. 感知层:激光雷达、摄像头、IMU(10-100Hz)
  2. 决策层:ROS/ROS2,传感器融合、定位建图
  3. 执行层:电机、机械臂(毫秒级响应)