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T-GATE

T-GATE 通过跳过交叉注意力计算一旦收敛，加速了 Stable Diffusion、PixArt 和 Latency Consistency Model 管道的推理。此方法不需要任何额外训练，可以将推理速度提高 10-50%。T-GATE 还与 DeepCache 等其他优化方法兼容。

开始之前，请确保安装 T-GATE。

    pip install tgate
    pip install -U torch diffusers transformers accelerate DeepCache

要使用 T-GATE 与管道，您需要使用其对应的加载器。

管道 | T-GATE 加载器
--- | ---
PixArt | TgatePixArtLoader
Stable Diffusion XL | TgateSDXLLoader
Stable Diffusion XL + DeepCache | TgateSDXLDeepCacheLoader
Stable Diffusion | TgateSDLoader
Stable Diffusion + DeepCache | TgateSDDeepCacheLoader

接下来，创建一个 `TgateLoader`，包含管道、门限步骤（停止计算交叉注意力的时间步）和推理步骤数。然后在管道上调用 `tgate` 方法，提供提示、门限步骤和推理步骤数。

让我们看看如何为几个不同的管道启用此功能。

PixArt
Stable Diffusion XL
StableDiffusionXL with DeepCache
Latent Consistency Model

使用 T-GATE 加速 `PixArtAlphaPipeline`：

    import torch
    from diffusers import PixArtAlphaPipeline
    from tgate import TgatePixArtLoader

    pipe = PixArtAlphaPipeline.from_pretrained("PixArt-alpha/PixArt-XL-2-1024-MS", torch_dtype=torch.float16)

    gate_step = 8
    inference_step = 25
    pipe = TgatePixArtLoader(
           pipe,
           gate_step=gate_step,
           num_inference_steps=inference_step,
    ).to("cuda")

    image = pipe.tgate(
           "An alpaca made of colorful building blocks, cyberpunk.",
           gate_step=gate_step,
           num_inference_steps=inference_step,
    ).images[0]

T-GATE 还支持 `StableDiffusionPipeline` 和 PixArt-alpha/PixArt-LCM-XL-2-1024-MS。

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基准测试

模型 | MACs | 参数 | 延迟 | 零样本 10K-FID on MS-COCO
--- | --- | --- | --- | ---
SD-1.5 | 16.938T | 859.520M | 7.032s | 23.927
SD-1.5 w/ T-GATE | 9.875T | 815.557M | 4.313s | 20.789
SD-2.1 | 38.041T | 865.785M | 16.121s | 22.609
SD-2.1 w/ T-GATE | 22.208T | 815.433 M | 9.878s | 19.940
SD-XL | 149.438T | 2.570B | 53.187s | 24.628
SD-XL w/ T-GATE | 84.438T | 2.024B | 27.932s | 22.738
Pixart-Alpha | 107.031T | 611.350M | 61.502s | 38.669
Pixart-Alpha w/ T-GATE | 65.318T | 462.585M | 37.867s | 35.825
DeepCache (SD-XL) | 57.888T | - | 19.931s | 23.755
DeepCache 配合 T-GATE | 43.868T | - | 14.666秒 | 23.999
LCM (SD-XL) | 11.955T | 2.570B | 3.805秒 | 25.044
LCM 配合 T-GATE | 11.171T | 2.024B | 3.533秒 | 25.028
LCM (Pixart-Alpha) | 8.563T | 611.350M | 4.733秒 | 36.086
LCM 配合 T-GATE | 7.623T | 462.585M | 4.543秒 | 37.048

延迟测试基于 NVIDIA 1080TI，MACs 和 Params 使用 calflops 计算，FID 使用 PytorchFID 计算。

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