PyTorch模型部署:从训练到生产环境的完整流程
问题背景
在实际项目中,我们遇到一个典型的PyTorch模型部署难题:训练好的ResNet50模型在生产环境中推理速度无法满足实时性要求。经过排查发现,主要瓶颈在于模型转换和推理引擎选择。
解决方案
步骤1:模型优化与量化
import torch
import torch.quantization
# 加载训练好的模型
model = torch.load('resnet50.pth')
model.eval()
# 设置量化配置
model.qconfig = torch.quantization.get_default_qat_qconfig('fbgemm')
model_fused = torch.quantization.fuse_modules(model, [['conv1', 'bn1', 'relu']])
model_quantized = torch.quantization.prepare(model_fused)
# 运行量化校准
for data, _ in calib_loader:
model_quantized(data)
# 转换为量化模型
model_prepared = torch.quantization.convert(model_quantized)
步骤2:模型转换为ONNX格式
# 导出ONNX模型
input_tensor = torch.randn(1, 3, 224, 224)
torch.onnx.export(
model_prepared,
input_tensor,
"resnet50_quantized.onnx",
export_params=True,
opset_version=11,
do_constant_folding=True
)
步骤3:使用ONNX Runtime进行部署
import onnxruntime as ort
# 加载模型
session = ort.InferenceSession("resnet50_quantized.onnx")
input_name = session.get_inputs()[0].name
# 性能测试
import time
start_time = time.time()
for _ in range(100):
result = session.run(None, {input_name: input_tensor.numpy()})
end_time = time.time()
print(f"平均推理时间: {(end_time-start_time)/100*1000:.2f}ms")
性能对比数据
| 方法 | 模型大小 | 推理时间(ms) | 精度损失 |
|---|---|---|---|
| 原始FP32 | 97MB | 156ms | 0% |
| 量化模型 | 24MB | 45ms | 0.8% |
| ONNX + ORT | 24MB | 38ms | 1.2% |
实践建议
- 建议在生产环境中使用ONNX Runtime进行部署,推理速度提升明显
- 量化策略要平衡精度与性能
- 部署前务必进行充分的性能测试

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