在 AI 框架与硬件加速领域,昇腾 CANN(Compute Architecture for Neural Networks)作为华为面向昇腾芯片的异构计算架构,一直是开发者关注的焦点。但不少初次接触的同学会被 “异构计算”“算子适配” 等概念劝退,尤其在环境部署环节容易踩坑。本文以真实操作流程为核心,用小白能懂的语言,带大家完成 CANN 环境的初次部署与基础验证,确保跟着做就能成功。

一、前置认知:先搞懂 CANN 到底是 “啥”?

在部署前先澄清一个常见误解:CANN 不是 AI 框架,而是 “桥梁”。简单说,它一边连接 TensorFlow/PyTorch 等 AI 框架,另一边连接昇腾芯片(如 Atlas 200I),负责把框架的计算需求翻译成芯片能看懂的指令,同时提供算子库、性能优化工具等能力。

对我们开发者而言,初次接触只需关注两个核心组件:

  • Ascend Toolkit:CANN 的开发工具包,包含编译工具、调试工具、算子库,是部署的核心;
  • Ascend Device Plugin(可选):如果用 Docker 部署,需要这个插件让容器识别昇腾硬件。

本次部署环境:

组件 版本 说明
操作系统 Ubuntu 20.04 LTS 昇腾官方推荐,兼容性最好
昇腾硬件 Atlas 200I DK A2 开发者常用的入门级开发板
CANN Toolkit 7.0.RC1.alpha003 2024 年稳定版,适配主流框架
Python 3.8 Toolkit 对 Python 版本有严格要求

二、部署全流程:从环境检查到成功运行

步骤 1:硬件与系统预处理(避坑重点!)

很多人第一步就卡在这里 ——硬件没认到。先执行以下命令检查昇腾设备是否被系统识别:

bash

lspci | grep -i ascend

验证是否配置成功:执行atc --version,若显示 Toolkit 版本信息,则环境变量配置正确。

  • ✅ 成功识别:会显示类似 “00:0c.0 Processing accelerators: Huawei Technologies Co., Ltd. Ascend 310” 的信息;
  • ❌ 未识别:检查开发板供电是否正常、PCIe 插槽是否插紧,或重新安装昇腾驱动(驱动需与 Toolkit 版本匹配,官网可查)。
  • 步骤 2:安装 CANN Toolkit(核心步骤)

    官方文档写得较复杂,这里简化为 3 条关键命令,注意所有操作需用 root 权限

  • 下载 Toolkit 安装包:从昇腾官网下载对应版本(选择 “Ubuntu 20.04 + x86_64”,文件格式为.run);
  • 赋予执行权限:

    bash

    chmod +x Ascend-Toolkit-7.0.RC1.alpha003-linux-x86_64.run
    
  • 静默安装(避免图形化界面报错):

    bash

    ./Ascend-Toolkit-7.0.RC1.alpha003-linux-x86_64.run --install --install-path=/usr/local/Ascend --chip=ascend310
    
    安装完成后,会提示 “Install successfully”。
  • 步骤 3:配置环境变量(必做,否则命令无效)

    Toolkit 安装后不会自动配置环境,需手动添加到~/.bashrc文件:

  • 打开配置文件:

    bash

    vim ~/.bashrc
    
  • 在文件末尾添加以下内容(路径需与安装路径一致):

    bash

    # CANN环境变量
    export ASCEND_TOOLKIT_PATH=/usr/local/Ascend/ascend-toolkit/latest
    export LD_LIBRARY_PATH=$ASCEND_TOOLKIT_PATH/lib64:$LD_LIBRARY_PATH
    export PATH=$ASCEND_TOOLKIT_PATH/bin:$PATH
    
  • 生效配置:

    bash

    source ~/.bashrc
    

步骤 4:跑通第一个 CANN 示例 —— 算子功能验证

环境搭好后,用官方最简单的 “Add 算子” 示例验证是否能正常工作(算子是 CANN 的最小计算单元,Add 就是做加法运算)。

  • 创建测试目录并编写代码(新建test_add.py):

    python

    import numpy as np
    from ascendcl import *  # CANN的Python接口
    
    # 1. 初始化CANN环境
    aclInit()
    # 2. 创建设备上下文(指定设备0,若只有1块芯片则为0)
    device_id = 0
    aclrtCreateContext(None, device_id)
    # 3. 定义输入数据(两个1x2的数组)
    input1 = np.array([1, 2], dtype=np.float32)
    input2 = np.array([3, 4], dtype=np.float32)
    output = np.zeros_like(input1)
    # 4. 调用CANN的Add算子计算
    aclopExecute("Add", 2, [input1, input2], 1, [output], None, None)
    # 5. 打印结果
    print("CANN Add算子计算结果:", output)
    # 6. 释放资源
    aclrtDestroyContext(device_id)
    aclFinalize()
    
  • 运行代码:

    bash

    python3 test_add.py
    
  • ✅ 成功输出:CANN Add算子计算结果:[4. 6.],说明 CANN 环境能正常调用算子;
  • ❌ 报错解决:若提示 “ascendcl.so not found”,重新执行source ~/.bashrc;若提示 “device not found”,检查步骤 1 的硬件识别情况。

三、初次部署踩坑总结(新手必看)

版本不匹配坑:Toolkit 版本必须与昇腾驱动版本对应(官网有 “版本配套表”),比如驱动装了 6.0,Toolkit 装 7.0 会直接报错; 权限不足坑:安装 Toolkit 和运行代码时,用sudo -i切换 root 用户,避免普通用户无权限访问设备; Python 版本坑:CANN 7.0 只支持 Python 3.7-3.9,用 Python 3.10 会提示 “no module named ascendcl”;

四、下一步学习方向

搞定基础部署后,可继续探索:

  • 用 CANN 适配 PyTorch 模型(通过torch_ascend插件);
  • 自定义算子(用 Ascend C 开发框架);
  • 性能优化(用 Profiling 工具分析算子耗时)。
    • 环境变量遗忘坑:每次打开新终端,都要执行source ~/.bashrc,否则环境变量不生效(可将该命令添加到~/.profile实现开机自动生效)。

欢迎加入CANN社区:https://atomgit.com/cann

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