ONNX导出精度如何选择?

一般情况下,ONNX模型建议导出为全精度(FP32),然后在生成TensorRT engine时再选择使用半精度(FP16)进行推理加速,原因如下:

1. ONNX导出全精度的优势

  • PyTorch默认导出ONNX模型时是FP32格式,保证模型权重和计算的数值精度完整,避免导出阶段因半精度带来的数值精度损失或算子不支持问题1
  • 全精度ONNX模型兼容性更好,支持更多算子和复杂模型结构,减少导出时算子不支持或导出失败的风险14
  • 导出的FP32 ONNX模型可通过后续工具转换为FP16,灵活度更高2

2. 在TensorRT生成engine时使用半精度的优势

  • TensorRT支持在生成engine时开启FP16模式,将FP32模型权重转换为FP16进行加速推理,显著提升推理速度并降低显存占用17
  • 通过TensorRT的混合精度策略,可以自动选择对精度敏感的层使用FP32,其他层使用FP16,兼顾性能和推理精度5
  • 这种方式避免了直接导出FP16 ONNX模型时可能出现的数值溢出、NaN等问题,提高模型稳定性3

3. 直接导出FP16 ONNX模型的风险

  • 虽然PyTorch支持通过model.half()导出FP16 ONNX模型,但要求模型和输入必须在GPU上,且部分算子可能不支持FP16,导致导出失败或推理异常13
  • FP16 ONNX模型文件体积更小,但可能在后续转换和推理阶段出现精度和稳定性问题1
  • 实际部署中,有时FP16 ONNX模型在TensorRT转换时会出现推理结果异常,需要输入数据转回FP32,增加使用复杂度3

结论

步骤 推荐做法 理由
ONNX模型导出 导出FP32全精度模型 兼容性好,避免导出阶段精度和算子支持问题
TensorRT engine生成 在TensorRT中开启FP16模式生成engine 利用TensorRT混合精度策略提升性能,保证稳定性

因此,更推荐先导出全精度(FP32)的ONNX模型,再在TensorRT生成engine时启用半精度(FP16)推理,这样既保证了模型导出和转换的稳定性,也能充分利用FP16加速优势1357

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