昇腾AI开发者必看:CANN训练营四大专题课程详解与学习路径

训练营简介与报名信息

2025年昇腾CANN训练营第二季,基于CANN开源开放全场景,推出0基础入门系列、码力全开特辑、开发者案例等专题课程,助力不同阶段开发者快速提升算子开发技能。获得Ascend C算子中级认证,即可领取精美证书,完成社区任务更有机会赢取华为手机、平板、开发板等大奖。

报名链接https://www.hiascend.com/developer/activities/cann20252#cann-camp-2502-intro

昇腾CANN训练营是一个针对AI开发者进行技术赋能和实操活动的平台,为开发者提供高质量AI学习课程、开发环境和免费算力,助力开发者从0基础学习到AI技术落地。 本次训练营依托CANN全面开源开放,推出四大定制化专题课程,满足开发者不同阶段的学习需求,快速提升Ascend C算子开发技术。

一、CANN训练营四大专题课程深度解析

1.1 原生开发实训班:从0到1掌握算子开发基础

原生开发实训班专为小白开发者设计,旨在快速掌握算子开发基础知识,直播时间为每周一19:00。 该课程从最基础的昇腾AI架构讲起,逐步深入到Ascend C编程语言的核心概念。

核心内容

  • 昇腾AI解决方案与达芬奇架构基础
  • 异构计算架构CANN的核心组件
  • Ascend C编程语言基础语法与特性
  • 环境搭建与开发工具链配置
  • 第一个Hello World算子实现

该课程特别适合没有昇腾开发经验的开发者,通过系统化的教学,让学员在短时间内建立起对昇腾AI生态的完整认知。课程中,昇腾CANN首席布道师会对昇腾AI解决方案、达芬奇架构、异构计算架构CANN、Ascend C算子编程模型等知识点进行细致讲解。

1.2 码力全开特辑:基于开放仓样例的实战训练

码力全开特辑基于开放仓样例解读,帮助开发者快速掌握开发实操要点。 该课程聚焦于实际开发场景,通过分析官方Sample仓库中的经典案例,带领学员深入理解Ascend C算子的开发流程和最佳实践。

课程特色

  • 开源基础系列代码深度剖析
  • 常见算子类型的实现模式解析
  • 调试技巧与性能优化方法
  • 实战项目演练与代码评审
  • 社区优秀案例分享与讨论

此课程要求学员具备一定的C/C++编程基础,通过动手实践,将理论知识转化为实际开发能力。课程中会详细介绍如何基于CANN社区版或商业版文档进行算子开发,并指导学员在华为云环境中进行实践操作。

1.3 开发者说:社区经验与最佳实践分享

开发者说专题课程汇集了昇腾社区中的优秀开发者,分享他们在实际项目中的经验教训和解决方案。 这些来自一线开发者的实战经验,对于快速提升开发效率和避免常见陷阱具有重要价值。

分享主题包括

  • 复杂算子的拆分与优化策略
  • 大规模模型迁移与适配经验
  • 性能瓶颈分析与优化案例
  • 调试工具链的高效使用技巧
  • 开源贡献与社区协作经验

通过这些真实案例的分享,开发者可以快速了解昇腾AI生态中的最新技术动态和行业应用趋势,为自己的项目开发提供宝贵参考。

1.4 企业对话专场:行业应用与技术落地

企业对话专场邀请了昇腾AI生态中的合作伙伴和客户,分享他们在实际业务场景中应用昇腾技术的经验。 这些案例涵盖了金融、医疗、制造、交通等多个行业,展示了昇腾AI技术在不同领域的应用价值。

典型应用场景

  • 智能质检与工业视觉
  • 医疗影像分析与辅助诊断
  • 金融风控与智能客服
  • 智慧城市与交通管理
  • 科学计算与大模型训练

该课程不仅关注技术实现,更注重商业价值和技术落地的路径分析,为开发者提供了从技术到商业的完整视角。

二、Ascend C算子开发核心技术详解

2.1 Ascend C编程语言特性

Ascend C是CANN针对算子开发场景推出的编程语言,原生支持C和C++标准规范,最大化匹配用户开发习惯。 通过多层接口抽象、自动并行计算、孪生调试等关键技术,极大提高算子开发效率。

以下是Ascend C算子核函数的典型实现结构:

#include "ascendc.h"
using namespace ascendc;

// 算子核函数入口
extern "C" __global__ __aicore__ void add_custom(GM_ADDR x, GM_ADDR y, GM_ADDR z, GM_ADDR workspace, GM_ADDR tiling) {
    // 获取tiling数据
    GET_TILING_DATA(tiling_data, tiling);
    
    // 计算单元初始化
    auto xGm = GlobalTensor<float>(x);
    auto yGm = GlobalTensor<float>(y);
    auto zGm = GlobalTensor<float>(z);
    
    // 定义片上内存
    Tensor<float, true> xBuf(LOCAL::GM2LM_SIZE);
    Tensor<float, true> yBuf(LOCAL::GM2LM_SIZE);
    Tensor<float, true> zBuf(LOCAL::GM2LM_SIZE);
    
    // 数据搬运:GM -> LM
    DataCopy(xBuf, xGm(0, LOCAL::GM2LM_SIZE));
    DataCopy(yBuf, yGm(0, LOCAL::GM2LM_SIZE));
    
    // 计算:z = x + y
    VectorCompute<float>(xBuf, yBuf, zBuf, LOCAL::GM2LM_SIZE);
    
    // 数据搬运:LM -> GM
    DataCopy(zGm(0, LOCAL::GM2LM_SIZE), zBuf);
}

这段代码展示了Ascend C算子核函数的基本结构,包括内存管理、数据搬运和计算逻辑。核心优势在于通过自动并行调度机制,开发者无需手动管理并行计算细节。

2.2 算子开发全流程

使用Ascend C进行自定义算子开发的完整流程如下图所示:

graph TD
    A[算子需求分析] --> B[算子工程创建]
    B --> C[核函数开发]
    C --> D[Host侧实现]
    D --> E[编译部署]
    E --> F[单算子调用]
    F --> G[性能调优]
    G --> H[集成测试]

算子分析阶段:需要分析算子的数学表达式、输入、输出以及计算逻辑的实现,明确需要调用的Ascend C接口。 这是整个开发流程中最关键的环节,决定了后续开发的效率和质量。

核函数定义:核函数是Ascend C算子设备侧实现的入口,在核函数中,需要为在一个核上执行的计算逻辑进行定义。 根据不同的编程范式(矢量编程、矩阵编程等),核函数的实现方式有所不同。

Host侧实现:包括Tiling实现、Shape推导等函数实现、算子原型注册。 这部分负责管理设备侧核函数的执行参数和内存分配。

2.3 调试与优化技术

对于核函数(Kernel)直调工程场景,CANN提供了完善的调测工具链,支持CPU孪生调试、NPU上板打印、自动精度比对、上板Profiling数据采集、性能仿真流水图等功能。

以下是一个使用CPU孪生调试的示例代码:

#include "common.h"
#include "ascendc.h"

// 使用ICPU_RUN_KF宏进行CPU侧调测
ICPU_RUN_KF(add_custom, {
    // 初始化测试数据
    float *x = new float[1024];
    float *y = new float[1024];
    float *z = new float[1024];
    
    // 填充测试数据
    for (int i = 0; i < 1024; i++) {
        x[i] = i * 1.0f;
        y[i] = i * 2.0f;
    }
    
    // 执行核函数
    add_custom(x, y, z, nullptr, nullptr);
    
    // 验证结果
    for (int i = 0; i < 1024; i++) {
        if (fabs(z[i] - (x[i] + y[i])) > 1e-6) {
            printf("Test failed at index %d\n", i);
            return -1;
        }
    }
    
    printf("Test passed!\n");
    return 0;
})

这段代码展示了如何使用ICPU_RUN_KF宏在CPU侧进行核函数调测,可以在不依赖硬件的情况下验证算子逻辑正确性。 这种调试方式大大提高了开发效率,降低了硬件依赖。

三、CANN训练营学习路径规划

3.1 学习阶段划分

根据开发者的基础水平,CANN训练营将学习路径划分为三个阶段:

阶段

目标群体

核心课程

预期成果

入门阶段

无昇腾开发经验

原生开发实训班

掌握基础开发环境和简单算子实现

进阶阶段

有基础开发经验

码力全开特辑

能够独立开发复杂算子,优化性能

专家阶段

有项目实战经验

开发者说+企业对话

解决复杂业务问题,技术方案设计

通过这种分阶段的学习路径,CANN训练营能够满足不同背景开发者的学习需求,确保每位参与者都能获得实质性的技能提升。

3.2 实操任务与认证体系

完成Ascend C算子中级认证和实操挑战,即可领取结业证书。 训练营设置了丰富的实操任务,包括:

基础任务

  • 环境搭建与开发工具链配置
  • 实现Add、Mul等基础算子
  • 完成TensorFlow/PyTorch模型迁移

进阶任务

  • 实现自定义复杂算子(如Attention机制)
  • 优化现有算子性能
  • 完成端到端AI应用开发

挑战任务

  • 参与开源社区贡献
  • 解决实际业务场景问题
  • 性能优化竞赛

这些任务设计遵循"学、练、赛"的过程,覆盖不同需求的开发者,提供昇腾CANN全方位技术赋能。

3.3 社区任务与奖励机制

CANN训练营通过社区任务、成果分享、优秀嘉宾分享等玩法升级,为开发者提供多重激励。 完成社区任务不仅有机会赢取华为手机、平板、开发板等大奖,还能获得昇腾算力体验券、多重奖品、结业证书等丰富奖励。

社区任务类型

  • 技术文章撰写与分享
  • 代码贡献与Bug修复
  • 技术问答与社区互助
  • 案例分享与经验总结
  • 创新应用开发与展示

通过这种社区驱动的模式,CANN训练营不仅培养了开发者的个人技能,还构建了一个活跃的技术社区,促进了知识共享和技术进步。

四、技术资源与支持体系

4.1 官方文档与学习资料

CANN商用版7.0.0开发文档提供了完整的Ascend C算子开发指南,包括快速入门、编程模型、实现样例、调优方法等内容。 开发者可以通过官方文档系统学习算子开发技术。

核心文档资源

这些资源为开发者提供了全面的学习材料,从理论到实践,从基础到进阶,构建完整的学习体系。

4.2 开发环境与工具支持

CANN训练营为开发者提供高质量AI学习课程、开发环境和免费算力。 训练环境使用华为云上的昇腾实例,软件和开发文档均可在昇腾社区上获取。

核心工具链

  • msopen:自定义算子工程生成工具
  • CANN Toolkit:完整的开发工具包
  • Profiler:性能分析工具
  • Debugger:调试工具
  • ModelZoo:预训练模型库

这些工具通过标准化的接口和自动化流程,大大降低了开发门槛,提高了开发效率。例如,CANN开发套件包中提供的自定义算子工程生成工具msopen,可以快速生成标准的算子工程结构。

五、总结与前景展望

昇腾CANN训练营通过四大专题课程,为不同阶段的AI开发者提供了系统化的学习路径和技术支持。从0基础入门到专家级开发,从理论学习到实战应用,训练营构建了一个完整的昇腾AI开发生态。

通过参与训练营,开发者不仅能够掌握Ascend C算子开发的核心技术,还能深入了解昇腾AI生态的最新发展和行业应用。获得Ascend C算子中级认证的开发者,将具备在昇腾平台上进行高性能AI应用开发的能力,为个人职业发展和企业技术创新带来显著价值。

昇腾CANN训练营不仅是一个技术培训平台,更是一个技术社区和创新生态。通过开源开放的策略,昇腾正在构建一个繁荣的AI技术生态,吸引越来越多的开发者加入,共同推动AI技术的发展和应用。

对于AI开发者而言,掌握昇腾AI技术不仅是技能的提升,更是把握AI时代机遇的重要途径。通过CANN训练营的系统学习和实践,开发者将能够在AI竞赛中占据先机,为个人和企业创造更大价值。

立即报名参加昇腾CANN训练营,开启您的昇腾AI开发生涯https://www.hiascend.com/developer/activities/cann20252#cann-camp-2502-intro

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