量化感知训练简易配置文件

retrain_config_tf.proto文件参数说明如表1所示，该文件所在目录为：AMCT安装目录/amct_tensorflow/proto/retrain_config_tf.proto。

该文件可以配置出量化感知训练简易配置文件、稀疏简易配置文件，组合压缩简易配置文件，用户根据场景进行配置。

表1 retrain_config_tf.proto参数说明
消息	是否必填	类型	字段	说明
AMCTRetrainConfig	-	-	-	AMCT量化感知训练的简易配置。
	repeated	string	skip_layers	按层名跳过哪些层不进行压缩。全局参数，方便后续拓展其他特性场景下可同时跳过的层，比如下述拓展的quant_skip_layers参数、regular_prune_skip_layers参数，则通过skip_layers参数可以同时配置两个特性场景下需要跳过的层。而无需在quant_skip_layers和regular_prune_skip_layers参数中分别配置。若同时配置了skip_layer和quant_skip_layers参数，或skip_layer和regular_prune_skip_layers参数，则取两者并集。
	repeated	string	skip_layer_types	按层类型跳过哪些层不进行压缩。全局参数，方便后续拓展其他特性场景下可同时跳过的层，比如下述拓展的quant_skip_types参数、regular_prune_skip_types参数，则通过skip_layer_types参数可以同时配置两个特性场景下需要跳过的层。而无需在quant_skip_types和regular_prune_skip_types参数中分别配置。若同时配置了skip_layer_types和quant_skip_types参数，或skip_layer_types和regular_prune_skip_types参数，则取两者并集。
	repeated	RetrainOverrideLayer	override_layer_configs	按层名重写哪些层，即对哪些层进行差异化压缩。例如全局量化配置参数配置的量化位宽为INT8，可以通过该参数对部分层进行差异化量化，可以配置为INT4量化。参数优先级为：量化场景：override_layer_configs>override_layer_types>retrain_data_quant_config/retrain_weight_quant_config 稀疏场景：override_layer_configs>override_layer_types>prune_config
	repeated	RetrainOverrideLayerType	override_layer_types	按层类型重写哪些层，即对哪些层进行差异化压缩。例如全局量化配置参数配置的量化位宽为INT8，可以通过该参数对部分层进行差异化量化，可以配置为INT4量化。参数优先级为：量化场景：override_layer_configs>override_layer_types>retrain_data_quant_config/retrain_weight_quant_config 稀疏场景：override_layer_configs>override_layer_types>prune_config
	optional	uint32	batch_num	量化使用的batch数量。
	required	RetrainDataQuantConfig	retrain_data_quant_config	量化感知训练数据量化配置参数。全局量化配置参数。参数优先级为：override_layer_configs>override_layer_types>retrain_data_quant_config/retrain_weight_quant_config
	required	RetrainWeightQuantConfig	retrain_weight_quant_config	量化感知训练权重量化配置参数。全局量化配置参数。参数优先级为：override_layer_configs>override_layer_types>retrain_data_quant_config/retrain_weight_quant_config
	repeated	string	quant_skip_layers	按层名跳过不需要量化的层。量化场景下使用的参数。若同时配置了skip_layer和quant_skip_layers参数，则取两者并集。
	repeated	string	quant_skip_types	按层类型跳过不需要量化的层。量化场景下使用的参数。若同时配置了skip_layer_types和quant_skip_types参数，则取两者并集。
	optional	PruneConfig	prune_config	稀疏配置。全局稀疏配置参数。参数优先级为：override_layer_configs>override_layer_types>prune_config
	repeated	string	regular_prune_skip_layers	按层名跳过不需要稀疏的层。稀疏场景下使用的参数。若同时配置了skip_layer和regular_prune_skip_layers参数，则取两者并集。
	repeated	string	regular_prune_skip_types	按层类型跳过不需要稀疏的层。稀疏场景下使用的参数。若同时配置了skip_layer_types和regular_prune_skip_types参数，则取两者并集。
RetrainDataQuantConfig	-	-	-	量化感知训练数据量化配置。
RetrainDataQuantConfig	-	ActULQquantize	ulq_quantize	数据量化的算法，目前仅支持ULQ。
ActULQquantize	-	-	-	ULQ数据量化算法参数。算法介绍请参见ULQ量化算法。
	optional	DataType	dst_type	用以选择INT8或INT4量化位宽，默认为INT8。
	optional	ClipMaxMin	clip_max_min	初始化的上下限值，如果不配置，默认用ifmr进行初始化。
	optional	bool	fixed_min	是否下限不学习且固定为0。默认ReLu后为true，其他为false。
ClipMaxMin	-	-	-	初始上下限。
	required	float	clip_max	初始上限值。
	required	float	clip_min	初始下限值。
RetrainWeightQuantConfig	-	-	-	量化感知训练权重量化配置。
	-	ARQRetrain	arq_retrain	ARQ权重量化算法。
	-	WtsULQRetrain	ulq_retrain	ULQ权重量化算法。
ARQRetrain	-	-	-	ARQ权重量化算法参数。算法介绍请参见ARQ权重量化算法。
	optional	DataType	dst_type	量化位宽，用以选择INT8量化还是INT4量化，默认为INT8量化。 INT8量化：昇腾AI处理器全系列芯片支持。 INT4量化：只有Atlas 推理系列产品支持。
	optional	bool	channel_wise	是否做channel wise的arq。
WtsULQRetrain	-	-	-	ULQ权重量化算法参数。算法介绍请参见ULQ量化算法。
	optional	DataType	dst_type	量化位宽，用以选择INT8量化还是INT4量化，默认为INT8量化。 INT8量化：昇腾AI处理器全系列芯片支持。 INT4量化：只有Atlas 推理系列产品支持。
	optional	bool	channel_wise	是否做channel wise的ulq。
RetrainOverrideLayer	-	-	-	重写的层配置。
	required	string	layer_name	层名。
	required	RetrainDataQuantConfig	retrain_data_quant_config	重写的数据层量化参数。
	required	RetrainWeightQuantConfig	retrain_weight_quant_config	重写的权重层量化参数。
	optional	PruneConfig	prune_config	重写的稀疏配置参数。
RetrainOverrideLayerType	-	-	-	重写的层类型配置。
	required	string	layer_type	层类型。
	required	RetrainDataQuantConfig	retrain_data_quant_config	重写的数据层量化参数。
	required	RetrainWeightQuantConfig	retrain_weight_quant_config	重写的权重层量化参数。
	optional	PruneConfig	prune_config	重写的稀疏配置参数。
PruneConfig	-	-	-	稀疏的配置。
	-	FilterPruner	filter_pruner	filter（输出维度通道）稀疏的配置。
	-	NOutOfMPruner	n_out_of_m_pruner	4选2稀疏的配置。由于硬件约束，Atlas 200/300/500 推理产品、Atlas 推理系列产品、Atlas 训练系列产品不支持4选2结构化稀疏特性：使能后获取不到性能收益。
FilterPruner	-	-	-	filter稀疏的配置。
FilterPruner	-	BalancedL2NormFilterPruner	balanced_l2_norm_filter_prune	BalancedL2Norm算法，算法介绍请参见手工通道稀疏算法。
BalancedL2NormFilterPruner	-	-	-	BalancedL2Norm算法的配置。
	required	float	prune_ratio	稀疏率，被稀疏的filter数量与filter总数量的比值。推荐配置为0.2，即20%的输出通道将被裁剪。
	optional	bool	ascend_optimized	是否做昇腾亲和优化，如果稀疏后的模型要部署在昇腾AI处理器上，建议此项配置为true。
NOutOfMPruner	-	-	-	4选2稀疏的配置。
NOutOfMPruner	-	L1SelectivePruner	l1_selective_prune	L1SelectivePrune算法，算法介绍请参见4选2结构化稀疏算法。
L1SelectivePruner	-	-	-	L1SelectivePrune算法的配置。
	optional	NOutOfMType	n_out_of_m_type	目前仅支持M4N2，即每4个连续权重中保留2个权重。
	optional	uint32	update_freq	更新4选2稀疏的间隔。update_freq=0时仅在第一个batch更新4选2稀疏的选择，update_freq=2时每2个batch更新一次，以此类推。默认为0。

基于该文件构造的量化感知训练简易配置文件quant.cfg样例如下所示：

# global quantize parameter
 retrain_data_quant_config: {
     ulq_quantize: {
         clip_max_min: {
             clip_max: 6.0
             clip_min: -6.0
         }
         dst_type: INT8
     }
 }

 retrain_weight_quant_config: {
     arq_retrain: {
         channel_wise: true
         dst_type: INT8
     }
 }

 skip_layers: "conv_1"

 override_layer_types : {
     layer_type: "Optype"
     retrain_weight_quant_config: {
         arq_retrain: {
            channel_wise: false
            dst_type: INT4
         }
     }
 }

 override_layer_configs : {    
    layer_name: "Opname"   
    retrain_weight_quant_config: {        
       arq_retrain: {   
          channel_wise: false
          dst_type: INT4
         }   
       }
}

基于该文件构造的通道稀疏简易配置文件prune.cfg样例如下所示：

# global prune parameter
prune_config{
    filter_pruner {
        balanced_l2_norm_filter_prune {
            prune_ratio: 0.3
            ascend_optimized: True
        }
    }
}

# skip layers
regular_prune_skip_layers: "Opname"
regular_prune_skip_layers: "Opname"

# overide specific layers
override_layer_configs: {
    layer_name: "Opname"
    prune_config : {
        filter_pruner: {
            balanced_l2_norm_filter_prune: {
                prune_ratio: 0.5
                ascend_optimized: True
            }
        }
    }
}

基于该文件构造的4选2结构化稀疏简易配置文件selective_prune.cfg样例如下所示：

# global prune parameter
prune_config{
    n_out_of_m_pruner {
        l1_selective_prune {
            n_out_of_m_type: M4N2
            update_freq: 0
        }
    }
}

# skip layers
regular_prune_skip_layers: "Opname"
regular_prune_skip_layers: "Opname"

# overide specific layers
override_layer_configs: {
    layer_name: "Opname"
    prune_config : {
        n_out_of_m_pruner: {
            l1_selective_prune: {
                n_out_of_m_type: M4N2
                update_freq: 1
            }
        }
    }
}

基于该文件构造的组合压缩（通道稀疏+INT8量化）简易配置文件compressed1.cfg样例如下所示：

prune_config : {
    filter_pruner : {
        balanced_l2_norm_filter_prune : {
            prune_ratio : 0.3
            ascend_optimized: True
        }
    }
}
# skip_layers: "skip_layers_name_0"
skip_layer_types: "Optype"

quant_skip_layers: "Opname"
quant_skip_types: "Optype"

retrain_weight_quant_config: {
    arq_retrain: {
    channel_wise: true
    dst_type: INT8
    }
}

override_layer_types : {
    layer_type: "Optype"
    retrain_weight_quant_config: {
        arq_retrain: {
        channel_wise: false
        dst_type: INT8
        }
    }
    retrain_data_quant_config : {
        ulq_quantize : {
            clip_max_min : {
                clip_max : 6.0
                clip_min : -6.0
            }
        }
    }
    prune_config : {
        filter_pruner : {
            balanced_l2_norm_filter_prune : {
                prune_ratio : 0.5
                ascend_optimized: True
            }
        }
    }
}

基于该文件构造的组合压缩（4选2结构化稀疏+INT8量化）简易配置文件compressed2.cfg样例如下所示：

prune_config{
    n_out_of_m_pruner {
        l1_selective_prune {
            n_out_of_m_type: M4N2
            update_freq: 0
        }
    }
}
# skip_layers: "skip_layers_name_0"
skip_layer_types: "Optype"

quant_skip_layers: "Opname"
quant_skip_types: "Optype"

retrain_weight_quant_config: {
    arq_retrain: {
    channel_wise: true
    dst_type: INT8
    }
}

override_layer_types : {
    layer_type: "Optype"
    retrain_weight_quant_config: {
        arq_retrain: {
        channel_wise: false
        dst_type: INT8
        }
    }
    retrain_data_quant_config : {
        ulq_quantize : {
            clip_max_min : {
                clip_max : 6.0
                clip_min : -6.0
            }
        }
    }
    prune_config{
        n_out_of_m_pruner {
            l1_selective_prune {
                n_out_of_m_type: M4N2
                update_freq: 1
            }
        }
    }
}

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