Diffusers documentation
NVIDIA ModelOpt
NVIDIA ModelOpt
NVIDIA-ModelOpt — это единая библиотека передовых методов оптимизации моделей, таких как квантование, обрезка, дистилляция, спекулятивное декодирование и другие. Она сжимает модели глубокого обучения для фреймворков развертывания, таких как TensorRT-LLM или TensorRT, с целью оптимизации скорости вывода.
Перед началом убедитесь, что у вас установлен nvidia_modelopt.
pip install -U "nvidia_modelopt[hf]"Квантуйте модель, передав NVIDIAModelOptConfig в from_pretrained() (также можно загрузить предварительно квантованные модели). Это работает для любой модели в любой модальности, если она поддерживает загрузку с помощью Accelerate и содержит слои torch.nn.Linear.
Приведённый ниже пример квантует только веса до FP8.
import torch
from diffusers import AutoModel, SanaPipeline, NVIDIAModelOptConfig
model_id = "Efficient-Large-Model/Sana_600M_1024px_diffusers"
dtype = torch.bfloat16
quantization_config = NVIDIAModelOptConfig(quant_type="FP8", quant_method="modelopt")
transformer = AutoModel.from_pretrained(
model_id,
subfolder="transformer",
quantization_config=quantization_config,
dtype=dtype,
)
pipe = SanaPipeline.from_pretrained(
model_id,
transformer=transformer,
dtype=dtype,
)
pipe.to("cuda") # or "mps", "xpu", "cpu"
print(f"Pipeline memory usage: {torch.cuda.max_memory_reserved() / 1024**3:.3f} GB")
prompt = "A cat holding a sign that says hello world"
image = pipe(
prompt, num_inference_steps=50, guidance_scale=4.5, max_sequence_length=512
).images[0]
image.save("output.png")Примечание:
Методы квантования в NVIDIA-ModelOpt разработаны для снижения объёма памяти, занимаемой весами модели, с использованием различных техник QAT (Quantization-Aware Training) и PTQ (Post-Training Quantization) при сохранении производительности модели. Однако фактический прирост производительности на этапе инференса зависит от фреймворка развёртывания (например, TRT-LLM, TensorRT) и конкретной аппаратной конфигурации.
Подробнее можно узнать здесь.
NVIDIAModelOptConfig
Класс NVIDIAModelOptConfig принимает три параметра:
quant_type: строковое значение, указывающее один из следующих типов квантования.modules_to_not_convert: список полных или частичных имён модулей, для которых не следует выполнять квантование. Например, чтобы не выполнять квантование блоков проекции pos_embed модели SD3Transformer2DModel, нужно указать:modules_to_not_convert=["pos_embed.proj.weight"].disable_conv_quantization: логическое значение, которое при установке вTrueотключает квантование для всех свёрточных слоёв в модели. Это полезно, так как квантование по каналам и блокам, как правило, плохо работает со свёрточными слоями (используется с INT4, NF4, NVFP4). Если вы хотите отключить квантование для конкретных свёрточных слоёв, используйте вместо этогоmodules_to_not_convert.algorithm: Алгоритм, используемый для определения масштаба, по умолчанию"max". Дополнительные сведения об алгоритмах и деталях см. в документации modelopt.forward_loop: функция прямого прохода, используемая для калибровки активаций при квантовании. Если не задана, используются статические значения масштаба, вычисленные только на основе весов.kwargs: словарь именованных аргументов, передаваемых в базовый метод квантования, который будет вызван в зависимости отquant_type.
Поддерживаемые типы квантования
ModelOpt поддерживает квантование весов, каналов и блоков в форматах int8, fp8, int4, nf4 и nvfp4. Методы квантования разработаны для уменьшения объёма памяти, занимаемого весами модели, при сохранении её производительности во время инференса.
Квантование только весов хранит веса модели в определённом формате с низким числом бит, но выполняет вычисления в формате с более высокой точностью, например bfloat16. Это снижает требования к памяти, связанные с весами модели, но сохраняет пиковые значения памяти для вычислений активаций.
Поддерживаются следующие методы квантования:
| Тип квантования | Поддерживаемые схемы | Обязательные аргументы | Дополнительные примечания |
|---|---|---|---|
| INT8 | int8 weight only, int8 channel quantization, int8 block quantization | quant_type, quant_type + channel_quantize, quant_type + channel_quantize + block_quantize | |
| FP8 | fp8 weight only, fp8 channel quantization, fp8 block quantization | quant_type, quant_type + channel_quantize, quant_type + channel_quantize + block_quantize | |
| INT4 | int4 weight only, int4 block quantization | quant_type, quant_type + channel_quantize + block_quantize | channel_quantize = -1 is only supported for now |
| NF4 | nf4 weight only, nf4 double block quantization | quant_type, quant_type + channel_quantize + block_quantize + scale_channel_quantize + scale_block_quantize | channel_quantize = -1 and scale_channel_quantize = -1 are only supported for now |
| NVFP4 | nvfp4 weight only, nvfp4 block quantization | quant_type, quant_type + channel_quantize + block_quantize | channel_quantize = -1 is only supported for now |
См. официальную документацию modelopt, чтобы лучше понять доступные методы квантования и полный список доступных параметров конфигурации.
Сериализация и десериализация квантованных моделей
Чтобы сериализовать квантованную модель в заданном типе данных, сначала загрузите модель с нужным типом данных для квантования, а затем сохраните её с помощью метода save_pretrained().
import torch
from diffusers import AutoModel, NVIDIAModelOptConfig
from modelopt.torch.opt import enable_huggingface_checkpointing
enable_huggingface_checkpointing()
model_id = "Efficient-Large-Model/Sana_600M_1024px_diffusers"
quant_config_fp8 = {"quant_type": "FP8", "quant_method": "modelopt"}
quant_config_fp8 = NVIDIAModelOptConfig(**quant_config_fp8)
model = AutoModel.from_pretrained(
model_id,
subfolder="transformer",
quantization_config=quant_config_fp8,
dtype=torch.bfloat16,
)
model.save_pretrained('path/to/sana_fp8', safe_serialization=False)Чтобы загрузить сериализованную квантованную модель, используйте метод from_pretrained().
import torch
from diffusers import AutoModel, NVIDIAModelOptConfig, SanaPipeline
from modelopt.torch.opt import enable_huggingface_checkpointing
enable_huggingface_checkpointing()
quantization_config = NVIDIAModelOptConfig(quant_type="FP8", quant_method="modelopt")
transformer = AutoModel.from_pretrained(
"path/to/sana_fp8",
subfolder="transformer",
quantization_config=quantization_config,
dtype=torch.bfloat16,
)
pipe = SanaPipeline.from_pretrained(
"Efficient-Large-Model/Sana_600M_1024px_diffusers",
transformer=transformer,
dtype=torch.bfloat16,
)
pipe.to("cuda") # or "mps", "xpu", "cpu"
prompt = "A cat holding a sign that says hello world"
image = pipe(
prompt, num_inference_steps=50, guidance_scale=4.5, max_sequence_length=512
).images[0]
image.save("output.png")