hidet

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739 68 中等 1 次阅读 4天前Apache-2.0开发框架
AI 解读 由 AI 自动生成,仅供参考

Hidet 是一款基于 Python 开发的开源深度学习编译器,旨在将 PyTorch 和 ONNX 模型端到端地编译为高效的 CUDA 内核。它主要解决了深度学习模型在 NVIDIA GPU 上推理速度慢、资源利用率低的问题,通过自动应用一系列图级和算子级的优化策略,显著提升模型运行性能。

这款工具特别适合需要在生产环境中部署高效推理服务的开发者,以及关注底层系统优化的研究人员。用户只需简单的几行代码,即可利用 torch.compile 接口将现有的 PyTorch 模型转换为高性能版本,无需手动编写复杂的 CUDA 代码。

Hidet 的独特之处在于其源自 ASPLOS '23 学术研究的“任务映射编程范式”,能够智能搜索并生成最优的张量程序。目前,它专注于 Linux 环境下基于 CUDA Toolkit 11.6+ 的 NVIDIA GPU 加速,要求使用 Python 3.9 及以上版本。作为一个由 CentML 团队积极维护的 Apache 2.0 许可项目,Hidet 为社区提供了一个透明、可扩展且高性能的深度学习编译解决方案,帮助用户轻松释放硬件潜力。

使用场景

某计算机视觉团队正在将基于 PyTorch 训练的 ResNet18 模型部署到 NVIDIA GPU 服务器上,以支撑高并发的实时图像分类服务。

没有 hidet 时

  • 推理延迟过高:直接运行原生 PyTorch 模型时,由于算子粒度细且缺乏底层优化,单次推理耗时难以满足毫秒级响应需求。
  • 显存占用冗余:框架在执行过程中产生大量临时中间张量,导致显存利用率低,限制了单卡可支持的并发批次大小。
  • 调优门槛极高:若想提升性能,开发人员需手动编写复杂的 CUDA 内核代码,不仅开发周期长,还极易引入难以排查的 Bug。
  • 硬件算力浪费:默认执行路径无法充分挖掘 GPU 的并行计算潜力,导致昂贵的硬件资源在高峰期仍处于“吃不饱”状态。

使用 hidet 后

  • 端到端编译加速:通过 torch.compile 接入 hidet 后端,自动将模型编译为高效 CUDA 内核,显著降低推理延迟,轻松达成实时性指标。
  • 图级优化省显存:hidet 自动应用算子融合与内存复用策略,大幅减少中间变量开销,使单卡并发处理能力成倍提升。
  • 零样本代码改造:无需重写任何模型代码或手写 CUDA,仅用几行配置即可触发深层优化,让算法工程师专注业务逻辑。
  • 极致硬件利用:内置的搜索空间自动寻找当前硬件下的最优执行方案,确保 GPU 算力被充分释放,降低单位请求的计算成本。

hidet 的核心价值在于让开发者无需成为 CUDA 专家,也能通过简单的 Python 接口获得媲美手工优化的极致推理性能。

运行环境要求

操作系统
  • Linux
GPU

必需 NVIDIA GPU,需安装 CUDA Toolkit 11.6+

内存

未说明

依赖
notes该工具专注于优化 NVIDIA GPU 上的推理工作负载。支持从 PyTorch 和 ONNX 端到端编译为高效的 CUDA 内核。可通过 pip 直接安装或从源码构建。
python3.9+
torch>=2.3
hidet hero image

快速开始

Hidet:一个开源深度学习编译器

文档 | 研究论文 | 发布版本 | 贡献指南

GitHub GitHub 工作流状态

Hidet 是一个用 Python 编写的开源深度学习编译器。 它支持从 PyTorch 和 ONNX 到高效 CUDA 内核的端到端 DNN 模型编译。 通过一系列图级和算子级优化来提升性能。

目前,Hidet 主要专注于优化 NVIDIA GPU 上的推理工作负载,需要满足以下条件:

  • Linux 操作系统
  • CUDA Toolkit 11.6+
  • Python 3.9+

快速入门

安装

请通过以下命令安装 Hidet:

pip install hidet

您也可以通过 从源码构建 的方式安装 Hidet。

使用

通过 Hidet 优化一个 PyTorch 模型(需 PyTorch 2.3):

import torch

# 定义 PyTorch 模型
model = torch.hub.load('pytorch/vision:v0.6.0', 'resnet18', pretrained=True).cuda().eval()
x = torch.rand(1, 3, 224, 224).cuda()

# 通过 Hidet 编译模型
# 可选:设置优化选项(详情请参阅我们的文档)
#   import hidet 
#   hidet.torch.dynamo_config.search_space(2)  # 调优每个可调优算子
model_opt = torch.compile(model, backend='hidet')  

# 运行优化后的模型
y = model_opt(x)

更多用法请参阅以下教程:

出版物

Hidet 源自以下研究工作:

Hidet:面向深度学习张量程序的任务映射编程范式
丁耀耀、Cody Hao Yu、郑博健、刘一智、王一达、Gennady Pekhimenko。
ASPLOS '23

如果您在研究中使用了 Hidet,欢迎引用我们的 论文

开发

Hidet 目前由 CentML Inc 团队积极开发中。

贡献

我们欢迎社区的贡献。更多详情请参阅 贡献指南

许可证

Hidet 采用 Apache 2.0 许可证 发布。

版本历史

v0.6.12025/09/02
v0.6.02025/05/26
v0.5.02024/12/21
v0.4.12024/07/30
v0.4.02024/07/28
v0.3.12024/04/03
v0.3.02023/09/28
v0.2.42023/06/21
v0.2.32023/04/24
v0.2.22023/03/24
v0.2.12023/02/18
v0.2.02023/01/13
v0.12023/01/06

常见问题

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