适用于移动端的深度学习计算框架(智云视图/HyperDL-Tutorial)

一、常用移动端深度学习框架

各大公司开源了自己的移动端深度学习框架，其中包括TensorFlow Lite、Caffe2、MACE、paddle-mobile(MDL)、FeatherCNN、NCNN等。我们参考开源的测试结果，结合自己整理的数据，针对主流的异动单深度学习框架进行简单对比及介绍。

框架	机构	支持平台	Stars	Forks
Caffe2	Facebook	ARM	8270*	2080*
TF_lite	Google	ARM	*	*
MACE	Xiaomi	ARM/DSP/GPU	2442	412
paddle-mobile	Baidu	ARM/GPU	4038	774
FeatherCNN	Tencent	ARM	658	170
NCNN	Tencent	ARM	4606	1163

二、性能对比 (截至2018.09)

1. NCNN / FeatherCNN / MACE

CPU：kryo&2.15GHz*2 (ms)

框架	SqueezeNet_v1.1	MobileNet_v1	ResNet18
NCNN	47.64	68.71	142.28
FeatherCNN	36.39	58.92	100.13
MACE	42.37	65.18	160.7

2. paddle-mobile (MDL)

CPU：高通835 (ms)

框架	squeezenet	mobilenet_v1	googlenet_v1
1 Thread	82.41	105.43	341.25
2 Threads	56.17	62.75	233.35
4 Threads	36.45	37.13	158.55

三、框架评价

框架	集成成本	库文件大小	模型支持程度	文档完整程度	速度
caffe2	一般	良好	优秀	良好	一般
TF_Lite	一般	良好	优秀	良好	优秀
MACE	良好	优秀	良好	良好	优秀
MDL	优秀	优秀	良好	良好	良好
FeatherCNN	良好	优秀	良好	良好	优秀
NCNN	优秀	优秀	良好	优秀	优秀

四、几款移动端深度学习框架分析

移动端的框架，基本不支持训练，只支持前向推理。

1.腾讯的FeatherCNN和ncnn

这两个框架都是腾讯出的，FeatherCNN来自腾讯AI平台部，ncnn来自腾讯优图。

重点是：都开源，都只支持CPU

ncnn开源早点，文档、相关代码丰富一些，使用者相对多一些。FeatherCNN开源晚，底子很好，从测试结果看，速度具有微弱优势。

2.百度的 paddle-mobile(MDL)

MDL可以支持CPU和GPU，FPGA在开发中。

3.小米的 MACE

它有几个特点：异构加速、汇编级优化、支持各种框架的模型转换。

小米支持的GPU不限于高通，这点很通用，很好，比如瑞芯微的RK3299就可以同时发挥出cpu和GPU的好处来。

4.其它

在移动端，caffe2、tensorflow lite都可以考虑，只是可能没有以上的框架效率高。

另外据说支付宝有xNN的深度框架，商汤有PPL框架，这两个都是企业自用没有开源。

国内杭州九言科技的开源方案，用的人不多，可以参考。

5.总结

上面的大部分框架都是主要面向android的，但是用于arm-Linux也是可以的。

现在越来越多的厂商开源移动端的深度学习框架，对于从业者是好事，有更多的选择，不用从头造轮子。

相信将来会有更多的技术手段用于移动端部署深度学习网络，包括模型压缩、异构加速、汇编优化等。

五、推荐框架

针对目前开源的移动端深度学习前向框架，结合我们使用、测试的结果，我们推荐以下几个框架。

1.NCNN

第一个高效使用的移动端开源库，支持模型丰富，更新快，文档逐渐完善，被大家采用较多，遇到坑相对少。

2.MACE

性能优秀，支持GPU，但是刚刚开源，可能会遇到一些开发问题。

3.MDL

百度出品，一定的品质保证，更新较快。

参考资料

移动端深度学习框架小结

NCNN性能分析

NCNN性能对比

MACE、NCNN、FeatherCNN性能对比