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LiteRT.js:谷歌高效能網頁AI推理庫

谷歌釋出LiteRT.js,將高效能AI推理帶入瀏覽器,支援CPU、GPU和NPU硬體加速,效能比現有方案提升最多3倍,並整合YOLO等模型。

來源Hacker News AI作者: simonpure

谷歌在開發者部落格上正式宣佈了LiteRT.js,這是一個將LiteRT(其高效能端側推理庫)移植到JavaScript生態的關鍵專案。藉助WebAssembly技術,網頁開發者現在可以在瀏覽器中直接執行基於.tflite格式的機器學習模型,實現完全本地化的AI推理。這不僅顯著增強了使用者隱私保護(無需上傳資料到伺服器),還降低了伺服器成本,並提供了極低延遲的即時體驗。對於已經使用.tflite模型的開發者,LiteRT.js能夠讓他們更方便地將模型部署到移動端和桌面端瀏覽器。

與TensorFlow.js等早期網頁AI方案不同,LiteRT.js不再依賴效率較低的JavaScript核心,而是透過WebAssembly直接呼叫LiteRT的原生跨平臺執行時及其所有最佳化。這使得它能夠充分利用底層硬體的加速能力:CPU方面採用XNNPACK庫,提供多執行緒支援和最佳化的SIMD指令;GPU方面透過WebGPU呼叫ML Drift驅動,實現頂尖的圖形處理器加速;NPU方面則透過實驗性的WebNN API,未來可呼叫專用神經網路處理器,以實現更高效的超低延遲推理。

在效能表現上,谷歌對LiteRT.js進行了詳細評估。以2024款配備M4晶片的MacBook Pro為測試平臺,在常用的計算機視覺和音訊處理模型上,LiteRT.js的CPU和GPU推理速度相比其他網頁執行時均提升了最高3倍。更關鍵的是,當針對即時應用(如目標跟蹤、音訊轉錄)使用WebGPU或WebNN時,相對純CPU執行可獲得5到60倍的加速比,使得網頁端也能執行過去僅限原生應用的高強度AI任務。

LiteRT.js還提供了與主流AI框架的平滑銜接。透過LiteRT Torch,PyTorch模型只需一步即可轉換為.tflite格式,並立即享受瀏覽器端的硬體加速。同時,AI Edge Quantizer工具允許開發者針對不同網路層定製量化方案,在保持模型質量的前提下大幅減小模型體積並提升執行速度。此外,LiteRT.js與計算機視覺領域知名的Ultralytics YOLO模型實現了官方整合,開發者只需幾行程式碼即可將YOLO模型部署到移動端、邊緣裝置和瀏覽器中。

除了技術細節,谷歌還展示了三個生動的應用示例:即時深度估計(使用Depth-Anything-V2模型,將普通攝像頭畫面轉換為3D點雲)、影像超解析度(透過Real-ESRGAN模型實現4倍放大)、以及YOLO目標檢測。這些Demo的原始碼已在GitHub上開放。開發者可以透過npm安裝@litertjs/core包,並參考所提供的文件和程式碼片段快速上手。例如,僅需數行JavaScript程式碼即可完成模型載入、編譯和執行,這大大降低了網頁AI應用的門檻。

展望未來,LiteRT.js的開發路線圖包括深化WebNN整合以更好地支援NPU,以及針對端側生成式AI進行高度最佳化。谷歌也在Kaggle和Hugging Face社群釋出了預訓練的.tflite模型,並提供了LiteRT-LM.js擴充套件以支援瀏覽器中的大語言模型。現有TensorFlow.js使用者也可以參考遷移指南,將推理部分無縫升級到LiteRT.js。