ส่วนขยายผู้ขาย

ส่วนขยายของผู้ขาย Neural Networks API (NNAPI) ที่เปิดตัวใน Android 10 คือชุดของการดำเนินการและประเภทข้อมูลที่ผู้ขายกำหนด บนอุปกรณ์ที่ใช้ NN HAL 1.2 หรือสูงกว่า ไดรเวอร์สามารถจัดเตรียมการดำเนินการเร่งด้วยฮาร์ดแวร์แบบกำหนดเองโดยสนับสนุนส่วนขยายของผู้จำหน่ายที่เกี่ยวข้อง ส่วนขยายของผู้จัดจำหน่ายไม่ปรับเปลี่ยนลักษณะการทำงานของการดำเนินงานที่มีอยู่

ส่วนขยายผู้ให้บริการเป็นทางเลือกที่มีโครงสร้างมากขึ้นสำหรับการดำเนินการของ OEM และประเภทข้อมูล ซึ่งเลิกใช้งานแล้วใน Android 10 สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม โปรดดูที่ การดำเนินการของ OEM และประเภทข้อมูล

รายการอนุญาตการใช้งานส่วนขยาย

ส่วนขยายผู้จำหน่ายสามารถใช้ได้เฉพาะกับแอป Android และไบนารีดั้งเดิมที่ระบุอย่างชัดเจนบนพาร์ติชัน /product , /vendor , /odm และ /data แอปและไบนารีดั้งเดิมที่อยู่ในพาร์ติชัน /system ไม่สามารถใช้ส่วนขยายของผู้จำหน่ายได้

รายการแอป Android และไบนารีที่ได้รับอนุญาตให้ใช้ส่วนขยายผู้ขาย NNAPI จะถูกจัดเก็บไว้ใน /vendor/etc/nnapi_extensions_app_allowlist แต่ละบรรทัดของไฟล์มีรายการใหม่ รายการอาจเป็นเส้นทางไบนารีดั้งเดิมที่ขึ้นต้นด้วยเครื่องหมายทับ (/) เช่น /data/foo หรือชื่อของแพ็คเกจแอป Android เช่น com.foo.bar

รายการที่อนุญาตบังคับใช้จากไลบรารีที่ใช้ร่วมกันของรันไทม์ NNAPI ไลบรารีนี้ป้องกันการใช้งานโดยไม่ได้ตั้งใจ แต่ไม่ป้องกันการจงใจหลบเลี่ยงโดยแอปโดยตรงโดยใช้อินเทอร์เฟซ HAL ของไดรเวอร์ NNAPI

คำนิยามส่วนขยายของผู้จัดจำหน่าย

ผู้จัดจำหน่ายสร้างและดูแลรักษาไฟล์ส่วนหัวที่มีข้อกำหนดส่วนขยาย ตัวอย่างที่สมบูรณ์ของคำจำกัดความส่วนขยายสามารถพบได้ใน example/fibonacci/FibonacciExtension.h

แต่ละส่วนขยายจะต้องมีชื่อเฉพาะที่ขึ้นต้นด้วยชื่อโดเมนย้อนกลับของผู้จำหน่าย

const char EXAMPLE_EXTENSION_NAME[] = "com.example.my_extension";

ชื่อทำหน้าที่เป็นเนมสเปซสำหรับการดำเนินการและชนิดข้อมูล NNAPI ใช้ชื่อนี้เพื่อแยกความแตกต่างระหว่างส่วนขยายของผู้จำหน่าย

การดำเนินการและประเภทข้อมูลได้รับการประกาศในลักษณะที่คล้ายคลึงกับการดำเนินการและประเภทข้อมูลใน runtime/include/NeuralNetworks.h

enum {
    /**
     * A custom scalar type.
     */
    EXAMPLE_SCALAR = 0,

    /**
     * A custom tensor type.
     *
     * Attached to this tensor is {@link ExampleTensorParams}.
     */
    EXAMPLE_TENSOR = 1,
};

enum {
    /**
     * Computes example function.
     *
     * Inputs:
     * * 0: A scalar of {@link EXAMPLE_SCALAR}.
     *
     * Outputs:
     * * 0: A tensor of {@link EXAMPLE_TENSOR}.
     */
    EXAMPLE_FUNCTION = 0,
};

การดำเนินการส่วนขยายสามารถใช้ตัวถูกดำเนินการประเภทใดก็ได้ รวมถึงประเภทตัวถูกดำเนินการที่ไม่มีส่วนขยายและประเภทตัวถูกดำเนินการจากส่วนขยายอื่น เมื่อใช้ประเภทตัวถูกดำเนินการจากส่วนขยายอื่น ไดรเวอร์จะต้องรองรับส่วนขยายอื่น

ส่วนขยายยังสามารถประกาศโครงสร้างแบบกำหนดเองเพื่อประกอบกับตัวถูกดำเนินการส่วนขยาย

/**
 * Quantization parameters for {@link EXAMPLE_TENSOR}.
 */
typedef struct ExampleTensorParams {
    double scale;
    int64_t zeroPoint;
} ExampleTensorParams;

ใช้ส่วนขยายในไคลเอนต์ NNAPI

ไฟล์ runtime/include/NeuralNetworksExtensions.h (C API) ให้การสนับสนุนส่วนขยายรันไทม์ ส่วนนี้จะแสดงภาพรวมของ C API

หากต้องการตรวจสอบว่าอุปกรณ์รองรับส่วนขยายหรือไม่ ให้ใช้ ANeuralNetworksDevice_getExtensionSupport

bool isExtensionSupported;
CHECK_EQ(ANeuralNetworksDevice_getExtensionSupport(device, EXAMPLE_EXTENSION_NAME,
                                                   &isExtensionSupported),
         ANEURALNETWORKS_NO_ERROR);
if (isExtensionSupported) {
    // The device supports the extension.
    ...
}

หากต้องการสร้างโมเดลที่มีตัวถูกดำเนินการส่วนขยาย ให้ใช้ ANeuralNetworksModel_getExtensionOperandType เพื่อรับประเภทตัวถูกดำเนินการและเรียก ANeuralNetworksModel_addOperand

int32_t type;
CHECK_EQ(ANeuralNetworksModel_getExtensionOperandType(model, EXAMPLE_EXTENSION_NAME, EXAMPLE_TENSOR, &type),
         ANEURALNETWORKS_NO_ERROR);
ANeuralNetworksOperandType operandType{
        .type = type,
        .dimensionCount = dimensionCount,
        .dimensions = dimensions,
};
CHECK_EQ(ANeuralNetworksModel_addOperand(model, &operandType), ANEURALNETWORKS_NO_ERROR);

ทางเลือก ให้ใช้ ANeuralNetworksModel_setOperandExtensionData เพื่อเชื่อมโยงข้อมูลเพิ่มเติมกับตัวถูกดำเนินการส่วนขยาย

ExampleTensorParams params{
        .scale = 0.5,
        .zeroPoint = 128,
};
CHECK_EQ(ANeuralNetworksModel_setOperandExtensionData(model, operandIndex, &params, sizeof(params)),
         ANEURALNETWORKS_NO_ERROR);

หากต้องการสร้างโมเดลที่มีการดำเนินการส่วนขยาย ให้ใช้ ANeuralNetworksModel_getExtensionOperationType เพื่อรับประเภทการดำเนินการและเรียก ANeuralNetworksModel_addOperation

ANeuralNetworksOperationType type;
CHECK_EQ(ANeuralNetworksModel_getExtensionOperationType(model, EXAMPLE_EXTENSION_NAME, EXAMPLE_FUNCTION,
                                                        &type),
         ANEURALNETWORKS_NO_ERROR);
CHECK_EQ(ANeuralNetworksModel_addOperation(model, type, inputCount, inputs, outputCount, outputs),
         ANEURALNETWORKS_NO_ERROR);

เพิ่มการรองรับส่วนขยายให้กับไดรเวอร์ NNAPI

ไดรเวอร์รายงานส่วนขยายที่รองรับผ่านวิธี IDevice::getSupportedExtensions รายการที่ส่งคืนจะต้องมีรายการที่อธิบายส่วนขยายที่รองรับแต่ละรายการ

Extension {
    .name = EXAMPLE_EXTENSION_NAME,
    .operandTypes = {
        {
            .type = EXAMPLE_SCALAR,
            .isTensor = false,
            .byteSize = 8,
        },
        {
            .type = EXAMPLE_TENSOR,
            .isTensor = true,
            .byteSize = 8,
        },
    },
}

จาก 32 บิตที่ใช้ในการระบุประเภทและการดำเนินการ บิต Model::ExtensionTypeEncoding::HIGH_BITS_PREFIX สูงเป็น คำนำหน้าส่วน ขยาย และบิต Model::ExtensionTypeEncoding::LOW_BITS_TYPE ต่ำแสดงถึงประเภทหรือการทำงานของส่วนขยาย

เมื่อจัดการการทำงานหรือประเภทตัวถูกดำเนินการ คนขับจะต้องตรวจสอบคำนำหน้าส่วนขยาย หากคำนำหน้าส่วนขยายมีค่าที่ไม่ใช่ศูนย์ การดำเนินการหรือประเภทตัวถูกดำเนินการจะเป็นประเภทส่วนขยาย หากค่าเป็น 0 แสดงว่าการดำเนินการหรือประเภทตัวถูกดำเนินการไม่ใช่ประเภทส่วนขยาย

หากต้องการแมปคำนำหน้ากับชื่อส่วนขยาย ให้ค้นหาใน model.extensionNameToPrefix การแมปจากคำนำหน้าไปยังชื่อส่วนขยายเป็นการโต้ตอบแบบหนึ่งต่อหนึ่ง (bijection) สำหรับโมเดลที่กำหนด ค่าคำนำหน้าที่แตกต่างกันอาจสอดคล้องกับชื่อส่วนขยายเดียวกันในรุ่นที่แตกต่างกัน

ไดรเวอร์จะต้องตรวจสอบการดำเนินการของส่วนขยายและประเภทข้อมูล เนื่องจากรันไทม์ NNAPI ไม่สามารถตรวจสอบการดำเนินการของส่วนขยายและประเภทข้อมูลเฉพาะได้

ตัวถูกดำเนินการส่วนขยายสามารถมีข้อมูลที่เกี่ยวข้องใน operand.extraParams.extension ซึ่งรันไทม์ถือเป็นหยดข้อมูลดิบในขนาดที่กำหนดเอง

การดำเนินงาน OEM และประเภทข้อมูล

NNAPI มีการดำเนินการของ OEM และประเภทข้อมูล OEM เพื่อให้ผู้ผลิตอุปกรณ์สามารถมอบฟังก์ชันการทำงานเฉพาะไดรเวอร์แบบกำหนดเองได้ ประเภทการดำเนินการและข้อมูลเหล่านี้ถูกใช้โดยแอปพลิเคชัน OEM เท่านั้น ความหมายของการดำเนินการของ OEM และชนิดข้อมูลเป็นแบบเฉพาะของ OEM และสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตลอดเวลา ประเภทการดำเนินการและข้อมูลของ OEM ได้รับการเข้ารหัสโดยใช้ OperationType::OEM_OPERATION , OperandType::OEM และ OperandType::TENSOR_OEM_BYTE