Xuất và Triển khai Axelera AI
Ultralytics hợp tác với Axelera AI để cho phép suy luận hiệu suất cao, tiết kiệm năng lượng trên các thiết bị Edge AI. Xuất và triển khai mô hình Ultralytics YOLO trực tiếp lên Metis® AIPU sử dụng Voyager SDK.
Axelera AI cung cấp khả năng tăng tốc phần cứng chuyên dụng cho thị giác máy tính tại biên, sử dụng kiến trúc luồng dữ liệu độc quyền và tính toán trong bộ nhớ để đạt tới 856 TOPS với mức tiêu thụ điện năng thấp.
Chọn phần cứng phù hợp
Axelera AI cung cấp nhiều yếu tố hình thức khác nhau để phù hợp với các ràng buộc triển khai khác nhau. Biểu đồ dưới đây giúp xác định phần cứng tối ưu cho việc triển khai Ultralytics YOLO của bạn.
graph TD
A[Start: Select Deployment Target] --> B{Device Type?}
B -->|Edge Server / Workstation| C{Throughput Needs?}
B -->|Embedded / Robotics| D{Space Constraints?}
B -->|Standalone / R&D| E[Dev Kits & Systems]
C -->|Max Density <br> 30+ Streams| F[**Metis PCIe x4**<br>856 TOPS]
C -->|Standard PC <br> Low Profile| G[**Metis PCIe x1**<br>214 TOPS]
D -->|Drones & Handhelds| H[**Metis M.2**<br>2280 M-Key]
D -->|High Performance Embedded| I[**Metis M.2 MAX**<br>Extended Thermal]
E -->|ARM-based All-in-One| J[**Metis Compute Board**<br>RK3588 + AIPU]
E -->|Prototyping| K[**Arduino Portenta x8**<br>Integration Kit]
click F "https://store.axelera.ai/"
click G "https://store.axelera.ai/"
click H "https://store.axelera.ai/"
click J "https://store.axelera.ai/"
Danh mục phần cứng
Dòng sản phẩm phần cứng của Axelera được tối ưu hóa để chạy Ultralytics YOLO26 và các phiên bản cũ hơn với hiệu suất FPS trên mỗi watt cao.
Card tăng tốc
Các card này cho phép tăng tốc AI trong các thiết bị máy chủ hiện có, tạo điều kiện thuận lợi cho việc triển khai brownfield.
| Sản phẩm | Yếu tố hình thức | Tính toán | Hiệu suất (INT8) | Ứng dụng mục tiêu |
|---|---|---|---|---|
| Metis PCIe x4 | PCIe Gen3 x16 | 4x Metis AIPU | 856 TOPS | Phân tích video mật độ cao, thành phố thông minh |
| Metis PCIe x1 | PCIe Gen3 x1 | 1x Metis AIPU | 214 TOPS | Máy tính công nghiệp, quản lý hàng đợi bán lẻ |
| Metis M.2 | M.2 2280 M-Key | 1x Metis AIPU | 214 TOPS | Drones, robotics, thiết bị y tế di động |
| Metis M.2 MAX | M.2 2280 | 1x Metis AIPU | 214 TOPS | Môi trường yêu cầu quản lý nhiệt tiên tiến |
Hệ thống tích hợp
Đối với các giải pháp chìa khóa trao tay, Axelera hợp tác với các nhà sản xuất để cung cấp các hệ thống đã được xác thực trước cho Metis AIPU.
- Bo mạch tính toán Metis: Một thiết bị biên độc lập kết hợp Metis AIPU với CPU ARM Rockchip RK3588.
- Máy trạm: Các máy tính dạng tháp dành cho doanh nghiệp từ Dell (Precision 3460XE) và Lenovo (ThinkStation P360 Ultra).
- Máy tính công nghiệp: Các hệ thống bền bỉ từ Advantech và Aetina được thiết kế cho tự động hóa sản xuất.
Các Tác Vụ Được Hỗ Trợ
Các tác vụ sau đây được hỗ trợ trên toàn hệ thống. YOLOv8 , YOLO11 và các mẫu YOLO26.
| Tác vụ | YOLOv8 | YOLO11 | YOLO26 |
|---|---|---|---|
| Phát Hiện Đối Tượng | ✅ | ✅ | ✅ |
| Ước tính tư thế | ✅ | ✅ | ✅ |
| Phân đoạn | ✅ | ✅ | ⚠️ Chỉ dành cho Voyager SDK |
| Hộp giới hạn có hướng | ✅ | ✅ | ✅ |
| Phân loại (Classification) | ✅ | ✅ | ✅ |
Lưu ý
Tính năng phân đoạn YOLO26 hiện chưa được hỗ trợ thông qua... Ultralytics export lệnh. Người dùng cần YOLO26-seg có thể triển khai thông qua Bộ công cụ phát triển phần mềm Voyager bằng cách sử dụng deploy.pyĐiều này cung cấp một giải pháp tạm thời ở không gian người dùng. Hỗ trợ trình biên dịch gốc sẽ được bổ sung trong bản phát hành tiếp theo.
Cài đặt
Yêu cầu nền tảng
Để xuất sang định dạng Axelera, cần có:
- Hệ điều hành: Chỉ Linux (khuyến nghị Ubuntu 22.04/24.04)
- Phần cứng: Bộ tăng tốc Axelera AI (thiết bị Metis)
- Python : Các phiên bản 3.10, 3.11 và 3.12
- Sự phụ thuộc của hệ thống:
sudo apt install libgl1(bắt buộc bởi) OpenCV không được bao gồm quapip)
Cài đặt Ultralytics
pip install ultralytics
Để biết hướng dẫn chi tiết, hãy xem hướng dẫn cài đặt Ultralytics của chúng tôi. Nếu bạn gặp khó khăn, hãy tham khảo hướng dẫn về các vấn đề thường gặp của chúng tôi.
Cài đặt Driver Axelera
Thêm khóa kho lưu trữ Axelera:
sudo sh -c "curl -fsSL https://software.axelera.ai/artifactory/api/security/keypair/axelera/public | gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/axelera.gpg"Thêm kho lưu trữ vào apt:
sudo sh -c "echo 'deb [signed-by=/etc/apt/keyrings/axelera.gpg] https://software.axelera.ai/artifactory/axelera-apt-source/ ubuntu22 main' > /etc/apt/sources.list.d/axelera.list"Cài đặt SDK và tải trình điều khiển:
sudo apt update sudo apt install -y metis-dkms=1.4.16 sudo modprobe metis
Xuất mô hình YOLO sang Axelera
Xuất các mô hình YOLO đã huấn luyện của bạn bằng lệnh xuất tiêu chuẩn của Ultralytics.
Xuất sang Định dạng Axelera
from ultralytics import YOLO
# Load a YOLO26 model
model = YOLO("yolo26n.pt")
# Export to Axelera format
model.export(format="axelera") # creates 'yolo26n_axelera_model' directory
yolo export model=yolo26n.pt format=axelera
Lần xuất đầu tiên có thể thất bại sau khi cập nhật phụ thuộc.
Trình biên dịch Axelera yêu cầu numpy<2Nếu môi trường của bạn có numpy>=2, đầu tiên yolo export Nó sẽ tự động hạ cấp nhưng quá trình xuất sẽ thất bại do trạng thái mô-đun đã lỗi thời. Chỉ cần chạy lại lệnh xuất tương tự - nó sẽ thành công ở lần chạy thứ hai.
Các đối số xuất
| Đối số | Loại | Mặc định | Mô tả |
|---|---|---|---|
format | str | 'axelera' | Định dạng đích cho phần cứng Axelera Metis AIPU |
imgsz | int hoặc tuple | 640 | Kích thước ảnh đầu vào cho mô hình |
int8 | bool | True | Bật lượng tử hóa INT8 cho AIPU |
data | str | 'coco128.yaml' | Cấu hình tập dữ liệu để hiệu chuẩn lượng tử hóa |
fraction | float | 1.0 | Tỷ lệ tập dữ liệu để hiệu chuẩn (khuyến nghị 100-400 ảnh) |
device | str | None | Thiết bị xuất: GPU (device=0) hoặc CPU (device=cpu) |
Để biết tất cả các tùy chọn xuất, hãy xem tài liệu Chế độ Xuất.
Cấu trúc đầu ra
yolo26n_axelera_model/
├── yolo26n.axm # Axelera model file
└── metadata.yaml # Model metadata (classes, image size, etc.)
Chạy suy luận
Tải mô hình đã xuất bằng API của Ultralytics và chạy suy luận, tương tự như tải các mô hình ONNX.
Suy luận với Mô hình Axelera
from ultralytics import YOLO
# Load the exported Axelera model
model = YOLO("yolo26n_axelera_model")
# Run inference
results = model("https://ultralytics.com/images/bus.jpg")
# Process results
for r in results:
print(f"Detected {len(r.boxes)} objects")
r.show() # Display results
yolo predict model='yolo26n_axelera_model' source='https://ultralytics.com/images/bus.jpg'
Điểm chuẩn AI của Axelera
Metis AIPU tối đa hóa thông lượng đồng thời giảm thiểu mức tiêu thụ năng lượng.
| Mô hình | Metis PCIe FPS (khung hình mỗi giây) | Metis M.2 FPS (khung hình mỗi giây) |
|---|---|---|
| YOLOv8n | 847 | 771 |
| YOLO11n | 746 | 574 |
| YOLO26n | 648.6 | 484.9 |
Điểm chuẩn dựa trên dữ liệu của Axelera AI. FPS thực tế phụ thuộc vào kích thước mô hình, phân lô và độ phân giải đầu vào.
Các ứng dụng thực tế
Ultralytics YOLO trên phần cứng Axelera cho phép các giải pháp điện toán biên tiên tiến:
- Bán lẻ thông minh: Đếm đối tượng và phân tích bản đồ nhiệt theo thời gian thực để tối ưu hóa cửa hàng.
- An toàn công nghiệp: Phát hiện PPE độ trễ thấp trong môi trường sản xuất.
- Phân tích từ Drone: Phát hiện đối tượng tốc độ cao trên UAV cho nông nghiệp và tìm kiếm cứu nạn.
- Hệ thống giao thông: Nhận dạng biển số xe và ước tính tốc độ dựa trên biên.
Quy trình làm việc được khuyến nghị
- Huấn luyện mô hình của bạn bằng Chế độ Huấn luyện của Ultralytics
- Xuất sang định dạng Axelera bằng cách sử dụng
model.export(format="axelera") - Xác thực độ chính xác với
yolo valđể xác minh tổn thất lượng tử hóa tối thiểu - Dự đoán bằng cách sử dụng
yolo predictđể xác thực định tính - Triển khai hướng tới một quy trình đầu cuối hiệu suất cao mà không cần PyTorch sự phụ thuộc — xem YOLO các ví dụ về Voyager SDK cho composable Python các đường ống sử dụng
axelera-rt
Kiểm tra tình trạng thiết bị
Xác minh thiết bị Axelera của bạn đang hoạt động bình thường:
# if axdevice cannot be found, please run at least one inference (see above) to ensure the required packages are installed
axdevice
Để biết chẩn đoán chi tiết, hãy xem tài liệu AxDevice.
Hiệu suất tối đa
Tích hợp này sử dụng cấu hình lõi đơn để tương thích. Đối với sản xuất yêu cầu thông lượng tối đa, Axelera Voyager SDK cung cấp:
- Tận dụng đa lõi (AIPU Metis lõi tứ)
- Các pipeline suy luận theo luồng
- Suy luận theo ô cho camera độ phân giải cao hơn
Xem model-zoo để biết điểm chuẩn FPS hoặc liên hệ Axelera để được hỗ trợ sản xuất.
Các vấn đề đã biết
Các hạn chế đã biết
- Hạn chế nguồn M.2: Các mô hình lớn hoặc siêu lớn có thể gặp lỗi thời gian chạy trên các bộ tăng tốc M.2 do hạn chế về nguồn điện.
Để được hỗ trợ, hãy truy cập Cộng đồng Axelera.
Câu hỏi thường gặp
Các phiên bản YOLO nào được hỗ trợ trên Axelera?
Bộ SDK Voyager hỗ trợ xuất các mô hình YOLOv8 , YOLO11 và YOLO26 . Xem mục Các tác vụ được hỗ trợ để biết thông tin về các tác vụ khả dụng cho từng mô hình.
Tôi có thể triển khai các mô hình được huấn luyện tùy chỉnh không?
Có. Bất kỳ mô hình nào được huấn luyện bằng Chế độ huấn luyện của Ultralytics đều có thể được xuất sang định dạng Axelera, miễn là nó sử dụng các lớp và phép toán được hỗ trợ.
Lượng tử hóa INT8 ảnh hưởng đến độ chính xác như thế nào?
SDK Voyager của Axelera tự động lượng tử hóa các mô hình cho kiến trúc AIPU độ chính xác hỗn hợp. Đối với hầu hết phát hiện đối tượng các tác vụ, những cải thiện về hiệu suất (FPS cao hơn, điện năng thấp hơn) vượt trội đáng kể so với tác động tối thiểu đến mAP. Lượng tử hóa mất từ vài giây đến vài giờ tùy thuộc vào kích thước mô hình. Chạy yolo val sau khi xuất để xác minh độ chính xác.
Tôi nên sử dụng bao nhiêu ảnh hiệu chuẩn?
Chúng tôi khuyến nghị sử dụng từ 100 đến 400 ảnh. Sử dụng hơn 400 ảnh không mang lại lợi ích bổ sung và làm tăng thời gian lượng tử hóa. Hãy thử nghiệm với 100, 200 và 400 ảnh để tìm ra sự cân bằng tối ưu.
Tôi có thể tìm Voyager SDK ở đâu?
Bộ SDK, trình điều khiển và công cụ biên dịch có sẵn thông qua Cổng thông tin nhà phát triển Axelera.