deepin-ocr/3rdparty/ncnn/docs/how-to-use-and-FAQ/openmp-best-practice.zh.md

70 lines
3.2 KiB
Markdown
Raw Normal View History

ncnn openmp 最佳实践
### ncnn占用过多cpu资源
使用ncnn推理运算cpu占用非常高甚至所有核心占用都接近100%。
如果还有其它线程或进程需要较多的cpu资源运行速度下降严重。
### cpu占用高的根本原因
1. ncnn使用openmp API控制多线程加速推理计算。默认情况下线程数等于cpu内核数。如果推理需要高频率运行必然占用大部分
cpu资源。
2. openmp内部维护一个线程池线程池最大可用线程数等于cpu内核数。(核心过多时最大限制是15获取和归还线程时需要同步。
为了提高效率几乎所有omp实现都使用了自旋锁同步(simpleomp除外)。自旋锁默认的spin time是200ms。因此一个线程被调度后
需要忙等待最多200ms。
### 为什么使用vulkan加速后cpu占用依然很高。
1. 加载参数文件时也使用了openmp这部分是在cpu上运行的。
2. 显存上传前和下载后的 fp32 fp16转换是在cpu上执行的这部分逻辑也使用了openmp。
### 解决方法
```
1. 绑核
```
如果使用有大小核cpu的设备建议通过ncnn::set_cpu_powersave(int)绑定大核或小核注意windows系统不支持绑核。顺便说一下ncnn支持不同的模型运行在不同的核心。假设硬件平台有2个大核4个小核你想把netA运行在大核netB运行在小核。
可以通过std::thread or pthread创建两个线程运行如下代码
```
void thread_1()
{
ncnn::set_cpu_powersave(2); // bind to big cores
netA.opt.num_threads = 2;
}
void thread_2()
{
ncnn::set_cpu_powersave(1); // bind to little cores
netB.opt.num_threads = 4;
}
```
```
2. 使用更少的线程数。
```
通过ncnn::set_omp_num_threads(int)或者net.opt.num_threads字段设置线程数为cpu内核数的一半或更小。如果使用clang的libomp
建议线程数不超过8如果使用其它omp库建议线程数不超过4。
```
3. 减小openmp blocktime。
```
可以修改ncnn::set_kmp_blocktime(int)或者修改net.opt.openmp_blocktime这个参数是ncnn API设置的spin time默认是20ms。
可以根据情况设置更小的值或者直接改为0。
局限目前只有clang的libomp库有实现vcomp和libgomp都没有相应接口如果不是使用clang编译的这个值默认还是200ms。
如果使用vcomp或libgomp, 可以使用环境变量OMP_WAIT_POLICY=PASSIVE禁用spin time如果使用simpleomp,不需要设置这个参数。
```
4. 限制openmp线程池可用线程数量。
```
即使减小了openmp线程数量cpu占用率仍然可能会很高。这在cpu核心特别多的服务器上比较常见。这是因为线程池中的等待线程使用
自旋锁忙等待,可以通过限制线程池可用线程数量减轻这种影响。
一般可以通过设置OMP_THREAD_LIMIT环境变量。simpleomp目前不支持这一特性不需要设置。注意这个环境变量仅在程序启动前设置才有效。
```
5. 完全禁用openmp
```
如果只有一个cpu核心或者使用vulkan加速建议关闭openmp, cmake编译时指定-DNCNN_OPENMP=OFF即可。