微軟宣布將多平臺(tái)通用ONNX機(jī)器學(xué)習(xí)引擎開(kāi)源，此舉將讓機(jī)器學(xué)習(xí)框架，向著機(jī)器學(xué)習(xí)框架的標(biāo)準(zhǔn)化和性能優(yōu)化方向邁進(jìn)了一大步。此前，為了推進(jìn)AI框架標(biāo)準(zhǔn)化，更好地支持PyTorch和TensorFlow等框架，微軟甚至降低了對(duì)自家CNTK框架的宣傳調(diào)門(mén)，可謂“用心良苦”。

當(dāng)?shù)貢r(shí)間12月4日，微軟在GitHub上宣布ONNX Runtime開(kāi)源?。

ONNX Runtime是適用于Linux，Windows和Mac上ONNX格式的機(jī)器學(xué)習(xí)模型的高性能推理引擎。

ONNX是微軟與Facebook和AWS共同開(kāi)發(fā)的深度學(xué)習(xí)和傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)模型的開(kāi)放格式。ONNX格式是開(kāi)放式生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，使人工智能技術(shù)更易于訪(fǎng)問(wèn)，而且可以為不同人群創(chuàng)造價(jià)值：

開(kāi)發(fā)人員可以為自己機(jī)器學(xué)習(xí)任務(wù)選擇合適的框架，框架作者可以集中精力推出創(chuàng)新，提高框架的性能。對(duì)于硬件供應(yīng)商來(lái)說(shuō)，也可以簡(jiǎn)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的復(fù)雜度，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化算法。

過(guò)去20多年來(lái)，微軟一直在進(jìn)行人工智能研究，并將機(jī)器學(xué)習(xí)和深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)整合到旗下眾多產(chǎn)品和服務(wù)中。由于團(tuán)隊(duì)使用許多不同的培訓(xùn)框架并針對(duì)不同的部署選項(xiàng)，因此確實(shí)需要統(tǒng)一這些分散的解決方案，以便快速，簡(jiǎn)單地操作模型。

此次開(kāi)源的ONNX Runtime為這個(gè)問(wèn)題提供了解決方案。該工具為數(shù)據(jù)科學(xué)家在選擇的框架內(nèi)訓(xùn)練和調(diào)整模型提供了更高的靈活性，并在云端和產(chǎn)品設(shè)計(jì)中以高性能打造這些模型。

ONNX引擎是Windows ML組件的關(guān)鍵部分。微軟正在將這種機(jī)器學(xué)習(xí)界面納入到Windows 10系統(tǒng)中，讓開(kāi)發(fā)人員在自己的Windows應(yīng)用程序上使用訓(xùn)練過(guò)的機(jī)器學(xué)習(xí)模型。 Windows ML推理引擎可以在Windows設(shè)備上對(duì)這些模型進(jìn)行本地評(píng)估，開(kāi)發(fā)人員無(wú)需將模型放到云中運(yùn)行。

ONNX Runtime有什么用？

ONNX是微軟公開(kāi)推出的首款推理機(jī)，完整支持ONNX 1.2和 ONNX機(jī)器學(xué)習(xí)的更高版本。這意味著ONNX Runtime直接隨著ONNX的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)對(duì)一大批AI模型和技術(shù)突破的支持。

微軟的團(tuán)隊(duì)在使用ONNX Runtime來(lái)改善在Bing搜索、廣告、Office產(chǎn)品套件等核心業(yè)務(wù)中的評(píng)分延時(shí)，提高運(yùn)行效率。而對(duì)于由其他工具轉(zhuǎn)而使用ONNX的模型，其平均表現(xiàn)提升了2倍。此外，微軟的其他一些服務(wù)，如Windows ML 和ML.net等，也納入了ONNX Runtime支持的業(yè)務(wù)之中。

ONNX Runtime在設(shè)計(jì)上是輕量級(jí)和模塊化的，CPU的構(gòu)建只有幾M字節(jié)?？蓴U(kuò)展架構(gòu)、優(yōu)化硬件加速器，降低計(jì)算延時(shí)，提升計(jì)算效率。

英偉達(dá)、英特爾、高通等巨頭紛紛支持

很多業(yè)界領(lǐng)先的企業(yè)都在積極將自己的技術(shù)與ONNX Runtime實(shí)現(xiàn)集成和整合，使自己的服務(wù)能夠完整支持ONNX規(guī)范，同時(shí)實(shí)現(xiàn)性能的最優(yōu)化。

微軟和英特爾正在合作，將nGraph編譯器集成為ONNX Runtime的執(zhí)行提供程序。nGraph編譯器能夠通過(guò)應(yīng)用非設(shè)備特定和設(shè)備特定的優(yōu)化來(lái)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有和未來(lái)的硬件加速。與原生框架相比，使用nGraph Compiler執(zhí)行CPU推理任務(wù)可將性能提升45倍。

英偉達(dá)正在努力將TensorRT與ONNX Runtime實(shí)現(xiàn)整合，為在英偉達(dá)的GPU上部署快速增長(zhǎng)的模型和應(yīng)用程序提供簡(jiǎn)便的工作流程，同時(shí)實(shí)現(xiàn)最佳性能。

NVIDIA TensorRT包括一個(gè)高性能的推理優(yōu)化器和運(yùn)行時(shí)，可以在推薦器，自然語(yǔ)言處理和圖像/視頻處理等應(yīng)用程序中以最小的延遲提供極高的吞吐量。

ONNX的另一個(gè)早期支持者是高通，也支持ONNX Runtime。高通AI業(yè)務(wù)高級(jí)主管Gary Brotman表示：“ONNX Runtime的推出和開(kāi)源是微軟提升跨設(shè)備類(lèi)別框架的互操作性，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和性能優(yōu)化的積極一步，我們希望開(kāi)發(fā)人員歡迎在驍龍移動(dòng)平臺(tái)上支持ONNX Runtime。

業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的物聯(lián)網(wǎng)芯片制造商恩智浦（NXP）最近也宣布支持ONNX Runtime?！拔覀兿Ｍ?，用戶(hù)在眾多機(jī)器學(xué)習(xí)框架中進(jìn)行選擇時(shí)能夠擁有最大的靈活性和自由度?！?/p>

恩智浦AI技術(shù)中心負(fù)責(zé)人Markus Levy表示?！拔覀兒芨吲d能夠通過(guò)支持微軟在我們的平臺(tái)上發(fā)布ONNX Runtime，讓機(jī)器學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)者客戶(hù)群能夠享受ONNX帶來(lái)的好處?！?/p>

如何使用ONNX Runtime

首先，你需要建立一個(gè)ONNX模型。沒(méi)有ONNX模型？沒(méi)問(wèn)題。ONNX的優(yōu)點(diǎn)就是能夠通過(guò)眾多工具實(shí)現(xiàn)框架的互操作性?。你可以直接從ONNX Model Zoo獲得ResNet和TinyYOLO等熱門(mén)模型的預(yù)訓(xùn)練版本。

你還可以使用Azure Custom Vision Cognitive Service創(chuàng)建自己的自定義計(jì)算機(jī)視覺(jué)模型。如果已經(jīng)擁有TensorFlow、Keras、Scikit-Learn或CoreML格式的模型，可以使用我們的開(kāi)源轉(zhuǎn)換器（ONNX MLTools和TF2 ONNX）進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

可以使用Azure機(jī)器學(xué)習(xí)服務(wù)訓(xùn)練新模型并保存為ONNX格式。

要使用ONNX Runtime，只需安裝所需平臺(tái)和所選語(yǔ)言的軟件包，或者從源代碼創(chuàng)建。ONNX Runtime支持?CPU?和?GPU?（CUDA）?以及兼容Linux、Windows和Mac上的Python、C＃和C接口。具體的安裝說(shuō)明可以在GitHub中獲取。

你可以直接從源或預(yù)編譯的二進(jìn)制文件將ONNX Runtime集成到代碼中，一種簡(jiǎn)單的操作方法是使用Azure機(jī)器學(xué)習(xí)為應(yīng)用程序部署服務(wù)，以待調(diào)用。