TensorFlow Lite Hexagon 대리자

이 설명서에서는 Java 및/또는 C API로 애플리케이션에서 TensorFlow Lite Hexagon 대리자를 사용하는 방법을 설명합니다. 대리자는 Qualcomm Hexagon 라이브러리를 활용하여 DSP에서 양자화된 커널을 실행합니다. 이 대리자는 특히 NNAPI DSP 가속을 사용할 수 없는 기기(예: 구형 기기 또는 아직 DSP NNAPI 드라이버가 없는 기기)의 경우 NNAPI 기능을 보완하기 위한 것입니다.

참고: 이 대리자는 실험(베타) 단계입니다.

지원되는 기기:

현재, 다음과 같은 Hexagon 아키텍처가 지원됩니다(여기에 국한되지는 않음).

  • Hexagon 680
    • SoC 예: Snapdragon 821, 820, 660
  • Hexagon 682
    • SoC 예: Snapdragon 835
  • Hexagon 685
    • SoC 예: Snapdragon 845, Snapdragon 710, QCS605, QCS603
  • Hexagon 690
    • SoC 예: Snapdragon 855, QCS610, QCS410, RB5

지원되는 모델

Hexagon 대리자는 사후 훈련 정수 양자화를 사용하여 생성된 모델을 포함하여 8bit 대칭 양자화 사양을 준수하는 모든 모델을 지원합니다. 기존 양자화 인식 훈련 경로로 훈련된 UInt8 모델도 지원됩니다(예: 호스팅 모델 페이지의 양자화 버전).

Hexagon 대리자 Java API

public class HexagonDelegate implements Delegate, Closeable {

  /*
   * Creates a new HexagonDelegate object given the current 'context'.
   * Throws UnsupportedOperationException if Hexagon DSP delegation is not
   * available on this device.
   */
  public HexagonDelegate(Context context) throws UnsupportedOperationException


  /**
   * Frees TFLite resources in C runtime.
   *
   * User is expected to call this method explicitly.
   */
  @Override
  public void close();
}

사용 예제

1단계: 야간 Hexagon 대리자 AAR을 사용하도록 app/build.gradle를 편집합니다.

dependencies {
  ...
  implementation 'org.tensorflow:tensorflow-lite:0.0.0-nightly-SNAPSHOT'
  implementation 'org.tensorflow:tensorflow-lite-hexagon:0.0.0-nightly-SNAPSHOT'
}

2단계: Android 앱에 Hexagon 라이브러리를 추가합니다.

  • hexagon_nn_skel.run을 다운로드하고 실행합니다. 3개의 서로 다른 공유 라이브러리 “libhexagon_nn_skel.so”, “libhexagon_nn_skel_v65.so”, “libhexagon_nn_skel_v66.so”를 제공해야 합니다.

참고: 라이선스 계약에 동의해야 합니다.

참고: 2021년 2월 23일부터 v1.21을 사용해야 합니다.

참고: 호환되는 버전의 인터페이스 라이브러리와 함께 hexagon_nn 라이브러리를 반드시 사용해야 합니다. 인터페이스 라이브러리는 AAR의 일부이며 bazel로 구성을 통해 가져옵니다. 여기서 bazel 구성의 버전을 사용해야 합니다.

참고: 앱이 32bit 및 64bit ARM 기기용으로 빌드되는 경우 Hexagon 공유 라이브러리를 32bit 및 64bit lib 폴더 모두에 추가해야 합니다.

3단계: 대리자를 생성하고 TensorFlow Lite 인터프리터를 초기화합니다.

import org.tensorflow.lite.HexagonDelegate;

// Create the Delegate instance.
try {
  hexagonDelegate = new HexagonDelegate(activity);
  tfliteOptions.addDelegate(hexagonDelegate);
} catch (UnsupportedOperationException e) {
  // Hexagon delegate is not supported on this device.
}

tfliteInterpreter = new Interpreter(tfliteModel, tfliteOptions);

// Dispose after finished with inference.
tfliteInterpreter.close();
if (hexagonDelegate != null) {
  hexagonDelegate.close();
}

Hexagon 대리자 C API

struct TfLiteHexagonDelegateOptions {
  // This corresponds to the debug level in the Hexagon SDK. 0 (default)
  // means no debug.
  int debug_level;
  // This corresponds to powersave_level in the Hexagon SDK.
  // where 0 (default) means high performance which means more power
  // consumption.
  int powersave_level;
  // If set to true, performance information about the graph will be dumped
  // to Standard output, this includes cpu cycles.
  // WARNING: Experimental and subject to change anytime.
  bool print_graph_profile;
  // If set to true, graph structure will be dumped to Standard output.
  // This is usually beneficial to see what actual nodes executed on
  // the DSP. Combining with 'debug_level' more information will be printed.
  // WARNING: Experimental and subject to change anytime.
  bool print_graph_debug;
};

// Return a delegate that uses Hexagon SDK for ops execution.
// Must outlive the interpreter.
TfLiteDelegate*
TfLiteHexagonDelegateCreate(const TfLiteHexagonDelegateOptions* options);

// Do any needed cleanup and delete 'delegate'.
void TfLiteHexagonDelegateDelete(TfLiteDelegate* delegate);

// Initializes the DSP connection.
// This should be called before doing any usage of the delegate.
// "lib_directory_path": Path to the directory which holds the
// shared libraries for the Hexagon NN libraries on the device.
void TfLiteHexagonInitWithPath(const char* lib_directory_path);

// Same as above method but doesn't accept the path params.
// Assumes the environment setup is already done. Only initialize Hexagon.
Void TfLiteHexagonInit();

// Clean up and switch off the DSP connection.
// This should be called after all processing is done and delegate is deleted.
Void TfLiteHexagonTearDown();

사용 예제

1단계: 야간 Hexagon 대리자 AAR을 사용하도록 app/build.gradle 편집합니다.

dependencies {
  ...
  implementation 'org.tensorflow:tensorflow-lite:0.0.0-nightly-SNAPSHOT'
  implementation 'org.tensorflow:tensorflow-lite-hexagon:0.0.0-nightly-SNAPSHOT'
}

2단계: Android 앱에 Hexagon 라이브러리를 추가합니다.

  • hexagon_nn_skel.run을 다운로드하고 실행합니다. 3개의 서로 다른 공유 라이브러리 “libhexagon_nn_skel.so”, “libhexagon_nn_skel_v65.so”, “libhexagon_nn_skel_v66.so”를 제공해야 합니다.

참고: 라이선스 계약에 동의해야 합니다.

참고: 2021년 2월 23일부터 v1.21을 사용해야 합니다.

참고: 호환되는 버전의 인터페이스 라이브러리와 함께 hexagon_nn 라이브러리를 사용해야 합니다. 인터페이스 라이브러리는 AAR의 일부이며 config를 통해 bazel에서 가져옵니다. 여기서 bazel 구성의 버전은 사용해야 합니다.

참고: 앱이 32bit 및 64bit ARM 기기용으로 빌드되는 경우 Hexagon 공유 라이브러리를 32bit 및 64bit lib 폴더 모두에 추가해야 합니다.

3단계: C 헤더를 포함합니다.

  • 헤더 파일 "hexagon_delegate.h"는 GitHub에서 다운로드하거나 Hexagon delegate AAR에서 추출할 수 있습니다.

4단계: 대리자를 생성하고 TensorFlow Lite 인터프리터를 초기화합니다.

  • 코드에서 네이티브 Hexagon 라이브러리가 로드되었는지 확인합니다. 활동 또는 Java 진입점에서 System.loadLibrary("tensorflowlite_hexagon_jni");
    을 호출하여 수행할 수 있습니다.

  • 대리자를 만듭니다. 예는 다음과 같습니다.

#include "tensorflow/lite/delegates/hexagon/hexagon_delegate.h"

// Assuming shared libraries are under "/data/local/tmp/"
// If files are packaged with native lib in android App then it
// will typically be equivalent to the path provided by
// "getContext().getApplicationInfo().nativeLibraryDir"
const char[] library_directory_path = "/data/local/tmp/";
TfLiteHexagonInitWithPath(library_directory_path);  // Needed once at startup.
::tflite::TfLiteHexagonDelegateOptions params = {0};
// 'delegate_ptr' Need to outlive the interpreter. For example,
// If use case will need to resize input or anything that can trigger
// re-applying delegates then 'delegate_ptr' need to outlive the interpreter.
auto* delegate_ptr = ::tflite::TfLiteHexagonDelegateCreate(&params);
Interpreter::TfLiteDelegatePtr delegate(delegate_ptr,
  [](TfLiteDelegate* delegate) {
    ::tflite::TfLiteHexagonDelegateDelete(delegate);
  });
interpreter->ModifyGraphWithDelegate(delegate.get());
// After usage of delegate.
TfLiteHexagonTearDown();  // Needed once at end of app/DSP usage.

앱에 공유 라이브러리 추가하기

  • 'app/src/main/jniLibs' 폴더를 만들고 각 대상 아키텍처에 대한 디렉터리를 만듭니다. 예를 들면 다음과 같습니다.
    • ARM 64bit: app/src/main/jniLibs/arm64-v8a
    • ARM 32bit: app/src/main/jniLibs/armeabi-v7a
  • 아키텍처와 일치하는 디렉토리에 .so를 넣습니다.

참고: 애플리케이션 게시에 App Bundle을 사용하는 경우 gradle.properties 파일에서 android.bundle.enableUncompressedNativeLibs=false를 설정할 수 있습니다.

피드백

문제가 있는 경우, 사용된 전화 모델 및 보드(adb shell getprop ro.product.deviceadb shell getprop ro.board.platform)를 포함하여 필요한 모든 재현 세부 정보와 함께 GitHub 문제를 생성하세요.

자주하는 질문

  • 대리자는 어떤 연산을 지원하나요?
  • 대리자를 활성화할 때 모델이 DSP를 사용하고 있음을 어떻게 알 수 있습니까?
    • 대리자를 활성화하면 두 개의 로그 메시지가 출력됩니다. 하나는 대리자가 생성되었는지 여부를 나타내고 다른 하나는 대리자를 사용하여 실행 중인 노드 수를 나타냅니다.
      Created TensorFlow Lite delegate for Hexagon.
      Hexagon delegate: X nodes delegated out of Y nodes.
  • 대리자를 실행하려면 모델의 모든 연산이 지원되어야 합니까?
    • 아니요, 모델은 지원되는 연산에 따라 하위 그래프로 분할됩니다. 지원되지 않는 모든 연산은 CPU에서 실행됩니다.
  • 소스에서 Hexagon 대리자 AAR을 어떻게 만들 수 있습니까?
    • bazel build -c opt --config=android_arm64 tensorflow/lite/delegates/hexagon/java:tensorflow-lite-hexagon을 사용합니다.
  • Android 기기에 지원되는 SoC가 있는데 Hexagon 대리자가 초기화되지 않는 이유는 무엇입니까?
    • 기기에 실제로 지원되는 SoC가 있는지 확인하세요. adb shell cat /proc/cpuinfo | grep Hardware를 실행하여 'Hardware : Qualcomm Technologies, Inc MSMXXXX'와 같은 내용을 반환하는지 확인합니다.
    • 일부 휴대폰 제조업체는 같은 휴대폰 모델에 대해 서로 다른 SoC를 사용합니다. 따라서 Hexagon 대리자는 같은 전화 모델이라도 모든 기기가 아닌 일부에서만 동작할 수 있습니다.
    • 일부 휴대폰 제조업체는 시스템이 아닌 Android 앱에서 Hexagon DSP 사용을 의도적으로 제한하여 Hexagon 대리자가 동작하지 못하게 합니다.
  • 내 전화기에 DSP 액세스가 잠겼습니다. 전화를 루팅했지만 여전히 대리자를 실행할 수 없습니다. 어떻게 해야 합니까?
    • adb shell setenforce 0을 실행하여 SELinux 적용을 비활성화해야 합니다.