智元实现VLA端侧部署性能跃迁,推理效率突破性提升15倍
在具身智能领域,VLA(视觉-语言-动作)模型的部署一直受到算力瓶颈的制约,长期依赖外置桌面端显卡作为“外挂”解决方案。这种方式不仅推高了部署成本,限制了部署灵活性,还带来了显著的端侧推理延迟,严重制约了机器人作业流程的流畅性。
智元新创团队聚焦行业核心难题,推出算法与工程协同优化的系统性解决方案,成功将π0.5 VLA模型在NVIDIA Jetson Thor平台上的推理帧率从1.4Hz提升至22.1Hz,性能提升超过15倍。该成果超越了当前行业主流的开源方案,成为端侧推理领域的全新标杆。
行业对标:数据定义端侧推理新高度
智元将自身优化方案与当前业内主流的π0.5端侧性能优化方案进行多维度对比测试,结果显示其优化成果在多个关键指标上显著领先。此次突破并非仅依赖模型剪枝与量化等单一手段,而是通过工程优化与编译技术的深度融合,构建了系统性、可复制的性能提升体系。
性能跃升背后:三大技术突破
智元的15倍性能提升建立在一套完整的、可复制的端侧优化技术体系之上,覆盖模型优化、编译适配与部署集成的全链路关键路径:
- 首次实现π0.5模型在Jetson Thor芯片上的完整推理,并在精灵G2机器人上完成真机验证,打通模型到实际部署的完整链条。
- 深度适配Jetson Thor的硬件架构,依托TensorRT和Model Optimizer工具链,围绕FP8/nvFP4低精度量化、高性能算子开发等核心环节持续优化,取得多项技术突破。
- 基于自研的一站式算法发布平台,构建“模型优化-量化编译-集成发布-端侧部署”的全流程标准化体系,使高性能端侧部署成为可标准化、可复制的服务。
五大协同优化策略:实现性能代际突破
在行业仍以单一技术路径寻求性能提升时,智元通过五大优化策略的系统协同,实现了端侧性能的代际跃迁:
- 全栈Jetson Thor推理系统搭建:优化底层架构,实现JAX/PyTorch的推理与模型转换,确保π0.5模型在Jetson Thor平台稳定运行。
- 算法逻辑重构:通过批量处理提升特征提取效率,重构AE(Action Expert)的计算依赖结构以促进计算融合,提升图计算性能。
- 双路径编译优化:
- 利用PyTorch编译结合Triton加速,满足前期快速验证需求;
- 通过自研编译器路径,融合TVM与TensorRT,深度挖掘Jetson Thor硬件潜力,实现性能最优。
- FP8/nvFP4低精度量化:针对π0.5模型中占比超85%的线性层与MHA层,实施低精度量化优化。在Jetson Thor硬件支持下实现性能跃迁,同时MSE损失控制在0.53%以内,平衡性能与精度。
- 实际业务场景下的剪裁优化:结合具体任务需求优化AE模块,合理减少迭代次数,通过局部微调保持推理精度,实现效率与效果的双重提升。
技术突破的核心价值:开启具身智能规模化落地
此次性能跃升不仅是一个数字上的进步,更重要的是解决了VLA模型端侧部署的根本性难题,为具身智能的规模化落地扫清障碍:
- 摆脱外挂依赖:机器人本体即可承载先进VLA模型,无需外挂桌面端显卡,同时摆脱网络通信瓶颈,降低部署成本并提升场景适配能力。
- 提升作业流畅性:22.1Hz的端侧推理帧率使机器人具备更敏捷的响应能力,决策与执行之间的衔接更加紧密,任务执行更加自然流畅。
- 树立行业新标杆:该性能不仅远超此前最优的11.7Hz,更验证了Jetson Thor平台在运行前沿大模型方面具备巨大潜力,为端侧智能发展提供明确方向。
优化效果实测:动作响应更加敏捷
在真机演示中,机器人动作表现更敏捷、响应更迅速。此外,在LIBERO评测基准下,模型精度的损失几乎可以忽略不计,进一步证明了优化策略的高效性。
未来展望:深耕端到端优化,引领端侧智能进化
从1.4Hz到22.1Hz的飞跃,不仅标志着推理性能不再成为端侧算法部署的瓶颈,也体现了智元通过持续科研输出推动技术演进的决心。未来,智元将持续在低比特压缩、编译优化、算子引擎等关键技术领域深入攻关,不断拓展复杂模型端侧部署的性能边界。
更重要的是,这套系统化、可复制的优化方法论,不仅能推动更多VLA架构模型实现端侧落地,还将为行业构建“科研突破—技术转化—生态赋能”的良性循环,引领端侧智能从“局部优化”迈向“系统进化”。
作为具身智能领域的科研深耕者,智元始终坚持核心技术自研与持续创新的路线,本次实践所沉淀的系统优化方法论,正是其科研成果的重要体现。智元将持续科研深耕,推动具身智能技术的普惠化发展,让每台机器人都具备高效、智能的本地“大脑”,在各行业实现更广泛的部署应用,为人机协作的未来场景开辟更多可能性。
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