开发套件介绍及组网(香橙派昇腾310P)
1. 整体结构:
以千寻机器人为例,硬件系统框架如下图所示。
昇腾端侧算力310P产品有EP模式(EndPoint 终端设备模式)和RC(Root Complex 根模式)两种主流形态,这两种模式的核心区别源于PCIe(Peripheral Component Interconnect Express)总线的工作模式,决定了芯片在系统中的角色。
一、EP模式****(EndPoint 终端设备模式)
- 核心定义
EP模式下,PCIe工作在从模式,芯片作为Device 从属设备(类似显卡拓展坞),需要依赖Host侧(主端,通常是服务器CPU或者主控系统)发起控制和任务调度。
Host:CPU所在位置称为主机端(Host),是指与昇腾AI处理器所在硬件设备(如香橙派310P算力拓展坞)相连接的服务器/主机(上图中的MiniPC),利用昇腾AI处理器提供的NN(Neural-Network)计算能力完成业务。
Device:是指安装了昇腾AI处理器的硬件设备(如香橙派310P算力拓展坞),利用PCIe接口(上图雷电4)与Host侧(MiniPC)连接,为Host提供NN计算能力。
- EP模式工作逻辑
AI业务程序运行在Host系统中(即上图带雷电4接口的MiniPC),昇腾310P产品(上图中的香橙派310P扩展坞)以PCIe从设备的身份接入Host。
Host(MiniPC)通过PCIe通道(上图中的雷电4接口)与Device侧(香橙派昇腾310P扩展坞芯片)交互,将模型推理等任务加载到芯片中运行。
所以这种模式下,昇腾310P芯片仅负责执行具体的AI计算任务,不承担系统主控功能。
- EP模式优缺点
优点:扩展性强,且可兼容不同Host主机,一个Host也可同时接入多个支持EP模式的设备实现并行计算(如多卡协同推理)
缺点:面向机器人部署,仍需依赖Host侧主机(MiniPC),占用额外功耗和部署空间
二、RC模式****(Root Complex 根模式)
- 核心定义
PCIe 工作在主模式,芯片作为系统主控端(“根” 设备),可直接发起访问请求,独立运行 AI 业务软件,并支持扩展外设(如网络摄像头、I2C 传感器等)。
- RC模式工作逻辑
昇腾310P开发套件的芯片自身承担 CPU 的系统控制功能和 AI 计算任务,无需依赖外部 Host 主控。例如鼎桥开发板可在RC模式下,直接运行指定的AI模型,同时接入外设完成数据采集。
- RC模式优缺点
优点:内存管理简单,无需考虑跨设备数据传输,部署流程更简洁,且占用机器人内部空间更小,功耗更小
缺点:扩展性弱,CPU能力及内存相比完整的Host主机更小
本次训练营,先使用华为昇腾算力EP模式套件供学生熟悉昇腾,后续会上架RC模式开发套件。因此,本文档使用的计算平台为:香橙派310P扩展坞+MiniPC。
香橙派AI 套件基于USB3.0实现3个外部相机联接,算力拓展坞承载端侧推理用的模型,推理后通过ROS2与千寻机器人本体交互。
2. 连接机器人和昇腾310P算力套件
i. 环境搭建
支持操作系统:Ubuntu22.04;OpenEuler;
支持NPU:Ascend 310P
表1 组件安装顺序表
| 组件安装顺序 | 版本 | 安装指导 |
|---|---|---|
| 1. Ubuntu | 22.04 | OS安装 |
| 2. Firmware和Driver | 24.RC1 | 驱动安装 |
| 3. CANN | 8.1.RC1 | CANN安装 |
| 4. Python | 3.10.xx | Ubuntu22.04 自带 |
| 5. Pytorch & torch_npu | 2.4.0 | Pytorch&torch_npu安装指导 |
| 6. aie_bench | 0.0.2 | ais_bench安装指导 |
| 7. ACL Lite | / | ACLLite安装指导 |
机器人和开发板连接组网图
连接部署组网图