在昇腾算子开发中，开发环境的搭建是基础且关键的一步。一个稳定、高效的开发环境能让开发者事半功倍。本文将详细解析昇腾算子开发的两类环境 ——CPU 纯开发环境和NPU 开发 + 运行环境的搭建流程、工具配置及常见问题解决，同时提供环境优化的实用建议。

一、CPU 纯开发环境：低成本入门之选

1. 环境定位与适用场景

CPU 纯开发环境是指在没有昇腾 NPU 硬件的情况下，仅通过 CPU 模拟或软件工具进行算子开发的环境。它适合以下场景：

• 算子开发的前期逻辑验证，确保算子代码的语法和功能正确性。
• 开发者学习 Ascend C 语法、熟悉算子开发流程的入门阶段。
• 无硬件资源时的技能储备学习。

2. 搭建步骤

（1）系统要求

推荐使用Ubuntu 18.04/20.04系统，确保系统内核版本稳定（可通过uname -r查看）。

（2）安装昇腾开发套件（Ascend DK）

昇腾开发套件包含了编译工具、头文件、库文件等核心组件，是 CPU 环境开发的基础。

（3）配置环境变量

安装完成后，需要配置环境变量以确保开发工具能被正确调用。

（4）验证环境

编写一个简单的 Ascend C 测试程序（如打印版本信息），验证环境是否搭建成功。

使用昇腾编译器编译并运行：

若输出昇腾运行时版本信息，则 CPU 开发环境搭建成功。

二、NPU 开发 + 运行环境：性能实战必备

1. 环境定位与适用场景

NPU 开发 + 运行环境是指在昇腾 NPU 硬件（如 Atlas 系列设备）上进行算子开发和性能测试的环境。它是算子开发的最终验证环节，用于：

• 算子在真实硬件上的性能测试与调优。
• 算子与完整 AI 应用的集成验证。
• 利用 NPU 的Cube、Vector 等硬件单元实现极致性能。

2. 搭建步骤

（1）硬件准备

需要一台搭载昇腾 AI 处理器的设备，如Atlas 200I DK A2开发板或Atlas 300I推理卡等。

2）安装昇腾驱动与固件

昇腾驱动和固件是硬件运行的基础，需根据硬件型号安装对应版本。

（3）安装 CANN 软件栈

CANN 软件栈包含了算子开发、运行所需的全套工具链。

（4）配置环境变量

与 CPU 环境类似，需配置 NPU 环境的环境变量。

（5）验证环境

通过执行一个简单的 Device 侧程序，验证 NPU 环境是否正常。

编译并运行：

若输出 NPU 设备数量（如 “NPU Device Count: 1”），则 NPU 环境搭建成功。

三、开发环境优化与常见问题解决

1. 环境优化建议

• 多版本管理：使用virtualenv或conda创建虚拟环境，避免不同版本的昇腾工具链冲突。
• 编译加速：对于大型算子项目，可使用make或cmake构建系统，并开启多线程编译（如make -j8）。
• 日志与调试：配置昇腾运行时日志级别（通过环境变量ASCEND_RT_LOG_LEVEL），便于调试问题。

2. 常见问题解决

• 问题 1：编译时提示 “找不到 ascend_c_runtime.h”解决：检查环境变量ASCEND_SDK_PATH或CANN_PATH是否配置正确，确保头文件路径被编译器识别。

• 问题 2：运行时提示 “NPU 设备不可用”

• 解决：检查 NPU 硬件是否正常供电、驱动是否安装正确，可通过ascend-smi命令查看设备状态。

• 问题 3：CPU 环境与 NPU 环境代码不兼容解决：Ascend C 代码在 CPU 和 NPU 环境下的兼容性较好，若出现差异，通常是硬件相关的 API 调用（如设备管理）导致，需针对性调整。

四、总结与学习路径

本文详细解析了昇腾算子开发的两类环境 ——CPU 纯开发环境和 NPU 开发 + 运行环境的搭建流程、验证方法及优化建议。在实际学习中，建议先在 CPU 环境中完成算子的逻辑开发与调试，再迁移到 NPU 环境中进行性能测试与优化，形成 “逻辑验证 - 性能调优” 的开发闭环。

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报名链接:https://www.hiascend.com/developer/activities/cann20252