Dmitriy Dementiev
136e93765c
- Зачем: - пользователям без NVIDIA нужен самый быстрый и читаемый CPU-профиль без дополнительных параметров. - Что: - auto-политика изменена на CUDA при наличии nvidia-smi, иначе ONNX GigaAM RNN-T int8. - сохранён приоритет явных значений CLI и конфигурации для OpenVINO и FasterWhisper CPU. - обновлены тесты, README, PRD, ADR, GPU-документация и вывод benchmark. - Проверка: - uv run pytest -q: 232 passed, 1 skipped. - uv lock --check и git diff --cached --check.
334 lines
21 KiB
Markdown
334 lines
21 KiB
Markdown
# Ускорение транскрипции
|
||
|
||
## Режимы `--device`
|
||
|
||
- `auto` (по умолчанию) — CUDA при наличии `nvidia-smi`, иначе ONNX на CPU
|
||
- `cuda` — строго NVIDIA GPU, ошибка если недоступен
|
||
- `openvino` — авто-выбор OpenVINO GPU или CPU
|
||
- `openvino-gpu` — строго Intel GPU через OpenVINO
|
||
- `openvino-cpu` — строго CPU через OpenVINO (ускорение 2-4x на x86)
|
||
- `cpu` — строго CPU (faster-whisper/CTranslate2)
|
||
|
||
## Какой бэкенд на каком оборудовании
|
||
|
||
| Оборудование | Рекомендуемый `--device` | Бэкенд | Ожидаемая скорость |
|
||
|---|---|---|---|
|
||
| NVIDIA GPU (6+ GB VRAM) | `auto` / `cuda` | faster-whisper (CTranslate2) | 7-19x реалтайм |
|
||
| Любой CPU без NVIDIA | `auto` / `onnx` | ONNX GigaAM RNN-T | 10-14x реалтайм* |
|
||
| Intel Arc iGPU / dGPU | `openvino-gpu` | OpenVINO GenAI (GPU) | TBD |
|
||
| Intel/AMD x86 CPU | `openvino-cpu` | OpenVINO GenAI (CPU) | 3-10x реалтайм* |
|
||
| Любой CPU, FasterWhisper | `cpu` | faster-whisper (CTranslate2) | ~1.5x реалтайм |
|
||
|
||
\* По результатам контрольных прогонов на Intel и AMD CPU. Реальная скорость
|
||
зависит от CPU, модели и записи.
|
||
|
||
## OpenVINO
|
||
|
||
OpenVINO ускоряет inference на x86 процессорах (Intel и AMD) через оптимизированные инструкции
|
||
(AVX2, AVX-512, VNNI, AMX). Ставится автоматически на Linux и Windows (x86_64/AMD64).
|
||
|
||
- **Модели**: предконвертированные из [HuggingFace](https://huggingface.co/OpenVINO) (int8/fp16)
|
||
- **Дефолт**: `medium` + `int8` (для `large-v3` автоматически выбирается `fp16`)
|
||
- **Быстрый профиль с низким WER**: явный `large-v3-turbo` + `int8`; для
|
||
читаемости и сохранности содержания `medium` остаётся предпочтительнее
|
||
- **Аудиодекодирование**: через PyAV (бандлит FFmpeg), системный ffmpeg не нужен
|
||
|
||
### Доступные OpenVINO модели
|
||
|
||
| Модель | int8 | fp16 |
|
||
|--------|------|------|
|
||
| tiny | OpenVINO/whisper-tiny-int8-ov | — |
|
||
| base | — | OpenVINO/whisper-base-fp16-ov |
|
||
| small | OpenVINO/whisper-small-int8-ov | — |
|
||
| medium | OpenVINO/whisper-medium-int8-ov | OpenVINO/whisper-medium-fp16-ov |
|
||
| large-v3 | OpenVINO/whisper-large-v3-int8-ov | OpenVINO/whisper-large-v3-fp16-ov |
|
||
| large-v3-turbo | OpenVINO/whisper-large-v3-turbo-int8-ov | OpenVINO/whisper-large-v3-turbo-fp16-ov |
|
||
|
||
### Результаты тестирования OpenVINO
|
||
|
||
Актуальное сравнение OpenVINO 2026.3 на трёх русскоязычных встречах:
|
||
[medium, large-v3-turbo и GigaAM](benchmarks/2026-08-12-openvino-large-v3-turbo-comparison.md).
|
||
На Intel Core i7-11800H `large-v3-turbo` INT8 обработал 43:37 аудио за
|
||
365,5 секунды (7,16× RTFx) при WER 24,0%. FP16 занял 545,0 секунды и получил
|
||
WER 24,8%, поэтому для CPU рекомендуется INT8.
|
||
|
||
Реальные записи рабочих созвонов (русский, техтермины: SQL, PostgreSQL, LDAP, DLP и др.).
|
||
|
||
**Скорость (эталонный файл 16 мин, OpenVINO, medium int8):**
|
||
|
||
| CPU | medium int8 | large-v3 fp16 | CPU float32 (baseline) |
|
||
|---|---|---|---|
|
||
| Intel Ultra 7 255H | **122с** | **411с** | — |
|
||
| AMD Ryzen 7 8845H | 185с | 416с | 734с |
|
||
| Intel i7-11800H (WSL2) | 171-205с | — | 658с |
|
||
|
||
**Ускорение vs CPU float32:** **3-6x** в зависимости от CPU.
|
||
|
||
**OpenVINO small int8 (Intel i7 WSL2):**
|
||
|
||
| Файл | small int8 | medium int8 |
|
||
|---|---|---|
|
||
| 16 мин | 93с | 171с |
|
||
| 42 мин | 153с (~16x реалтайм) | 413с |
|
||
|
||
**Качество (сравнение на одном файле, 16 мин, OpenVINO int8/fp16, Intel CPU):**
|
||
|
||
| | small int8 | medium int8 | large-v3 fp16 |
|
||
|---|---|---|---|
|
||
| Время (16 мин) | **93с** | 171с | 416с |
|
||
| Время (42 мин) | **153с** | 413с | — |
|
||
| Ключевые слова | искажения ("бокап", "рецензия") | единичные ляпы | корректно |
|
||
| Пунктуация | слабая | базовая | хорошая |
|
||
| Галлюцинации | нет | нет | нет |
|
||
|
||
### Рекомендации по выбору модели
|
||
|
||
- **small** — для быстрого сканирования большого объёма видео по маске (`*.mp4`). Ошибки в отдельных словах; для обработки ИИ (МОМ, конспект) рискованно — "рецензия" вместо "лицензия" может исказить смысл.
|
||
- **medium** — для повседневного использования и обработки ИИ. Ключевые термины верные, единичные ляпы не влияют на смысл конспекта. Оптимальный баланс скорости и качества.
|
||
- **large-v3** — для важных записей, где нужна дословная точность. Лучшая пунктуация и связность. На OpenVINO (416с) быстрее, чем medium на чистом CPU (734с) — лучшее качество при выше скорости.
|
||
- **large-v3-turbo** — явный профиль для CPU с приоритетом скорости и низкого
|
||
WER. В проверенном наборе INT8 быстрее и численно точнее medium, но хуже по
|
||
независимой оценке читаемости и сохранности содержания; FP16 на CPU пользы
|
||
не показал.
|
||
|
||
## CPU бэкенд (CTranslate2 / faster-whisper)
|
||
|
||
При `--device cpu` используется faster-whisper на основе CTranslate2. Этот бэкенд медленнее
|
||
OpenVINO, но обеспечивает **лучшее качество** благодаря развитому pipeline декодирования.
|
||
|
||
### Рекомендуемый compute_type: `int8_float32`
|
||
|
||
```bash
|
||
transcribe meeting.mp4 --device cpu --compute-type int8_float32
|
||
```
|
||
|
||
`int8_float32` — int8 квантизация весов с float32 аккумулятором. Даёт **1.5x ускорение**
|
||
vs float32 при сопоставимом качестве (протестировано на русском языке с техтерминами).
|
||
|
||
| compute_type | Скорость* | Качество | Когда использовать |
|
||
|---|---|---|---|
|
||
| `int8_float32` | **~460с** | Отлично | **Рекомендуется** — лучший баланс |
|
||
| `float32` | ~880с | Отлично (эталон) | Если важна максимальная точность |
|
||
| `int8` | быстрее | Хорошо, но бывают галлюцинации | Не рекомендуется для длинных записей |
|
||
|
||
\* Замеры на AMD Ryzen 7 8845H, medium, запись 14:41, 8 потоков.
|
||
|
||
### Оптимизация потоков
|
||
|
||
CTranslate2 по умолчанию использует 4 потока. На многоядерных CPU рекомендуется
|
||
задать число потоков равным числу **физических ядер** (не виртуальных):
|
||
|
||
```bash
|
||
transcribe meeting.mp4 --device cpu --compute-type int8_float32 --threads 8
|
||
```
|
||
|
||
**Замеры (Intel i7-11800H, 8 ядер / 16 потоков, medium int8_float32, 16 мин файл):**
|
||
|
||
| --threads | Время | Ускорение |
|
||
|---|---|---|
|
||
| 0 (дефолт = 4) | 320с | baseline |
|
||
| 8 (физ. ядра) | **277с** | **+13%** |
|
||
|
||
SMT/Hyper-Threading не помогает — 16 потоков на 8-ядерном CPU медленнее, чем 8.
|
||
|
||
### Почему CPU бэкенд качественнее OpenVINO
|
||
|
||
При одной и той же модели (medium) CTranslate2 даёт заметно лучше распознавание,
|
||
чем OpenVINO. Разница **не в квантизации**, а в pipeline декодирования:
|
||
|
||
| Механизм | CTranslate2 (faster-whisper) | OpenVINO GenAI |
|
||
|---|---|---|
|
||
| Temperature fallback | ✅ до 5 попыток с ростом temperature | ❌ один проход |
|
||
| Фильтр по compression_ratio | ✅ отсекает повторы | ❌ нет |
|
||
| Фильтр по log_prob | ✅ отсекает неуверенные сегменты | ❌ нет |
|
||
| no_speech_threshold | ✅ детекция тишины | ❌ нет |
|
||
| VAD (Silero) | ✅ опционально | ❌ нет |
|
||
| condition_on_previous_text | ✅ с умным сбросом | ⚠️ базовый |
|
||
|
||
Эти эвристики критичны для русской разговорной речи с паузами и перебивками.
|
||
|
||
### Выбор между OpenVINO и CPU
|
||
|
||
| Сценарий | Рекомендация |
|
||
|---|---|
|
||
| Быстрый черновой транскрипт | `--device openvino-cpu` (int8, ~240с) |
|
||
| Качественный транскрипт для суммаризации | `--device cpu --compute-type int8_float32` (~460с) |
|
||
| Максимальная точность | `--device cpu --compute-type float32` (~880с) |
|
||
|
||
## CUDA: compute_type и качество
|
||
|
||
На NVIDIA GPU дефолт — `float16`, и для большинства случаев это оптимальный выбор.
|
||
|
||
### Результаты тестирования compute_type на GPU (RTX 3060 Laptop, 6 GB)
|
||
|
||
**Скорость (файл 16 мин, русский язык):**
|
||
|
||
| Модель | float16 | int8_float32 | int8_float16 |
|
||
|---|---|---|---|
|
||
| medium | **53с** (~18x) | 64с (~15x) | 54с (~18x) |
|
||
| large-v3 | **86с** (~11x) | 113с (~8.5x) | 125с (~7.7x) |
|
||
|
||
**Скорость (файл 46 мин, русский язык):**
|
||
|
||
| Модель | float16 |
|
||
|---|---|
|
||
| medium | **127с** (~22x реалтайм) |
|
||
| large-v3 | 271с (~10x реалтайм) |
|
||
|
||
**Качество (файл 16 мин):**
|
||
|
||
| Модель | float16 | int8_float32 | int8_float16 |
|
||
|---|---|---|---|
|
||
| medium | **Отлично** | **Отлично** (≈float16) | Хорошо (1-2 ошибки) |
|
||
| large-v3 | Хорошо (ед. галлюцинации) | **Плохо** (повтор "Ага" ×18) | **Неприемлемо** (мусор, иероглифы) |
|
||
|
||
**Качество (файл 46 мин):**
|
||
|
||
| Модель | float16 | Проблемы |
|
||
|---|---|---|
|
||
| medium | **Отлично** | Единичные ляпы ("email" вместо "ML"), стабилен |
|
||
| large-v3 | **Плохо** | Галлюцинации на 3+ языках (китайский, арабский), повторы фраз, "Аминь" вместо "Угу" |
|
||
|
||
### Выводы по CUDA compute_type
|
||
|
||
- **`float16` — оптимальный дефолт**: самый быстрый и стабильный
|
||
- **`int8_float32` не дал выигрыша**: на 20% медленнее float16, качество для medium сопоставимо, для large-v3 — деградация
|
||
- **`int8_float16`**: по скорости ≈ float16 для medium, но large-v3 даёт мусор
|
||
- **`int8`**: рискует галлюцинациями на large-v3 и длинных записях (повтор фраз ×25)
|
||
- **medium устойчивее к квантизации**, чем large-v3 — все варианты compute_type дают приемлемый результат
|
||
- **large-v3 на длинных записях (>20 мин)**: галлюцинации даже с float16 — medium надёжнее
|
||
|
||
## Настройка по платформам
|
||
|
||
### Linux / WSL2 (x86_64)
|
||
|
||
Библиотека cuBLAS ставится автоматически (зависимость `nvidia-cublas-cu12` подтягивается при установке).
|
||
Дополнительных шагов не требуется.
|
||
|
||
> На ARM (aarch64) cuBLAS через pip недоступен — нужен системный CUDA toolkit.
|
||
|
||
### Windows
|
||
|
||
Нужен системный **CUDA 12** (ctranslate2 4.7 не совместим с CUDA 11 и 13):
|
||
|
||
```bash
|
||
winget install -e --id Nvidia.CUDA --version 12.9 # требует запуска от имени администратора
|
||
```
|
||
|
||
После установки перезапустите терминал.
|
||
|
||
## Совместимость GPU
|
||
|
||
| GPU | VRAM | CC | medium float16 | large-v3 float16 | Рекомендация |
|
||
|-----|------|----|---------------|-----------------|--------------|
|
||
| RTX 3060 | 6 GB | 8.6 | ✅ | ✅ | medium float16 (дефолт) |
|
||
| RTX 4050 | 6 GB | 8.9 | ✅ | ✅ | medium float16 |
|
||
| Quadro M3000M | 4 GB | 5.0 | ❌ | ❌ | `--device cpu` или `openvino` |
|
||
|
||
> **Quadro M3000M и другие GPU с CC < 7.0 (Maxwell, Pascal)**: CUDA не работает —
|
||
> float16 требует CC ≥ 7.0, float32 падает с ошибкой (CTranslate2 4.x не включает
|
||
> sm_50/sm_60 в пребилды). Используйте `--device cpu --compute-type int8_float32`
|
||
> или `--device openvino`.
|
||
|
||
## Ожидаемая скорость
|
||
|
||
Замеры на RTX 3060 Laptop (6 GB) и Intel CPU (WSL2):
|
||
|
||
| Конфигурация | 16 мин файл | 46 мин файл | Отн. скорость |
|
||
|-------------|-------------|-------------|---------------|
|
||
| GPU + medium float16 | **53с** | **127с** | **~18-22x реалтайм** |
|
||
| GPU + large-v3 float16 | 86с | 271с | ~10-11x реалтайм |
|
||
| GPU + medium int8_float32 | 64с | — | ~15x реалтайм |
|
||
| GPU + medium int8_float16 | 54с | — | ~18x реалтайм |
|
||
| **OpenVINO + small int8** | **93с** | **153с** | **~10-16x реалтайм** |
|
||
| **OpenVINO + medium int8** | **171-205с** | **413с** | **~4-6x реалтайм** |
|
||
| **OpenVINO + large-v3 fp16** | **416с** | — | **~2.3x реалтайм** |
|
||
| **CPU + medium int8_float32** | **~460с*** | — | **~2x реалтайм** |
|
||
| CPU + medium float32 | 658с (11 мин) | ~26 мин | ~1.5x реалтайм |
|
||
| CPU + large-v3 int8 | 839с (14 мин) | ~37 мин | ~1:1 реалтайм |
|
||
|
||
\* Замер CPU int8_float32 на AMD Ryzen 7 8845H (8 потоков), файл 14:41.
|
||
|
||
## Результаты тестирования качества
|
||
|
||
Тесты проведены на реальных записях рабочих созвонов (русский язык, технические термины:
|
||
SQL, PostgreSQL, Greenplum, Airflow, ClickHouse, Docker, CDR, GTP, MAP).
|
||
|
||
| Конфигурация | Качество (короткие, ≤16 мин) | Качество (длинные, >40 мин) | Проблемы |
|
||
|---|---|---|---|
|
||
| medium float16 GPU | **Отлично** | **Отлично** | Единичные ляпы в терминах ("email" вместо "ML") |
|
||
| medium int8_float32 GPU | **Отлично** | — | Качество ≈ float16, но на 20% медленнее |
|
||
| medium int8_float16 GPU | Хорошо | — | 1-2 ошибки |
|
||
| large-v3 float16 GPU | Хорошо | **Плохо** | Галлюцинации на длинных записях (мусор на 3+ языках) |
|
||
| large-v3 int8_float32 GPU | **Плохо** | — | Повтор фраз ("Ага" ×18), искажения |
|
||
| large-v3 int8_float16 GPU | **Неприемлемо** | — | Мусор, китайские/арабские символы, потеря текста |
|
||
| large-v3 int8 GPU | **Плохо** | **Плохо** | Галлюцинации (фразы ×25), потеря контента |
|
||
| medium int8_float32 CPU | **Отлично** | — | Качество ≈ float32, на уровне облачных сервисов |
|
||
| medium float32 CPU | **Отлично** | Хорошо | Эталон качества |
|
||
| large-v3 int8 CPU | Хорошо | — | Без галлюцинаций (на коротких файлах) |
|
||
|
||
### Ключевые выводы
|
||
|
||
1. **Указание языка (`--language ru`) критично** — auto-detect может ошибиться и выдать мусор
|
||
2. **medium + float16 на GPU — лучший баланс** скорости и качества для любых записей
|
||
3. **large-v3 ненадёжен на длинных записях (>20 мин)** — галлюцинации даже с float16;
|
||
medium стабильнее на любой длине
|
||
4. **medium устойчив к квантизации** — все варианты compute_type дают приемлемый результат;
|
||
large-v3 деградирует катастрофически при любом int8
|
||
5. **CPU: int8_float32 — лучший баланс** — 1.5x быстрее float32 при том же качестве
|
||
6. **OpenVINO быстрее, но CPU бэкенд качественнее** — разница в pipeline декодирования
|
||
(temperature fallback, фильтры галлюцинаций), а не в квантизации
|
||
|
||
## Потенциальные направления развития
|
||
|
||
### Качественный pipeline для OpenVINO
|
||
|
||
Сейчас качественный pipeline декодирования (temperature fallback, фильтры галлюцинаций,
|
||
VAD) доступен только через CTranslate2, т.е. на CPU и NVIDIA CUDA. Пользователи Intel Arc
|
||
и AMD Radeon получают скорость OpenVINO, но без защиты от галлюцинаций.
|
||
|
||
**Решение**: реализовать temperature fallback, compression_ratio и log_prob фильтры
|
||
поверх OpenVINO GenAI WhisperPipeline. Эти эвристики — логика на Python (~50-100 строк),
|
||
не зависящая от inference engine. Это даст Intel Arc / AMD GPU то же качество,
|
||
что сейчас есть только у CUDA-пользователей.
|
||
|
||
### CUDA: int8_float32 / int8_float16 — протестировано
|
||
|
||
На CPU `int8_float32` показал качество на уровне float32 при 1.5x ускорении.
|
||
На GPU (RTX 3060) результат другой: для **medium** int8_float32 даёт сопоставимое
|
||
качество, но на 20% медленнее float16 — выигрыша нет. Для **large-v3** любой int8
|
||
вариант (включая int8_float32) вызывает галлюцинации — float32 аккумулятор не спасает
|
||
глубокую модель на GPU. Вывод: **float16 остаётся оптимальным дефолтом для CUDA**.
|
||
|
||
### NVIDIA Parakeet TDT — проверено, отклонено
|
||
|
||
Оценивалась гипотеза: multilingual Parakeet TDT 0.6B v3 через `onnx-asr` может обойти
|
||
Whisper medium int8 на x86 CPU. На двух 15-минутных отрывках реальных русских ИТ-встреч
|
||
(Intel i7-11800H) Parakeet показал **2.7x преимущество по скорости** и **-35% RAM**, но
|
||
**качество ниже** — систематическая редукция тихих реплик менти до `Mm-hmm`, вставки
|
||
кусков польского/испанского, сильное искажение ИТ-терминов. Попытка тюнинга Silero VAD
|
||
threshold не помогла — проблема inherent для модели на тихой русской речи.
|
||
|
||
Код бэкенда не вмержен в master; эксперимент сохранён в ветке
|
||
`feature/parakeet-backend`. Подробности и когда стоит пересмотреть —
|
||
[ADR-005](adr/005-parakeet-evaluation.md).
|
||
|
||
## Troubleshooting
|
||
|
||
### CUDA не обнаружен
|
||
|
||
Убедитесь, что `nvidia-smi` возвращает информацию о GPU. Драйвер NVIDIA предоставляет `libcuda.so.1`,
|
||
без которого CUDA не работает — его нельзя поставить через pip.
|
||
|
||
### Windows: ошибка при загрузке модели на GPU
|
||
|
||
GPU на Windows требует **CUDA 12** (ctranslate2 4.7 не совместим с CUDA 11 и 13). Установите:
|
||
```bash
|
||
winget install -e --id Nvidia.CUDA --version 12.9 # требует запуска от имени администратора
|
||
```
|
||
После установки перезапустите терминал.
|
||
|
||
### ARM (aarch64)
|
||
|
||
cuBLAS через pip недоступен на ARM — нужен системный CUDA toolkit.
|