海思 AI 芯片 (Hi3559A V100) 算法开发（一）

摘要

最近着手在海思的 AI 芯片上实现算法，本次项目主要是实现智能门锁的人脸识别，不过我们不着急，先把与算法关系不大的部署工作完成，才能更好的进行后续的工作。工作开始前，日常在网上找资料，发现一位博主在一年前也同样进行了海思 AI 芯片的开发（只是型号不一致，博主的内容主要以 Hi3519AV100 为主），为了少走弯路，参阅了该博主的思路
海思AI芯片(Hi3519A/3559A)方案学习

芯片系列介绍

Hi35xx 主要指海思的 AI 芯片系列，其中有 Hi3559AV100 和 Hi3559CV100 以及 Hi3519AV100 、Hi3556AV100 等等，其中的 Hi3559AV100 和 Hi3559CV100 的区别为封装不一样，功能是一致的。但其中的算法开发部分应该是系列通用的。

专业名词介绍

一开始接触芯片自然想到的就是有一个开发环境，于是作者翻开了 《HiSVP 开发指南》 ，想先把开发算法的环境搭建起来。映入眼帘的就是 “DSP 开发指南”，（DSP芯片，指能够实现数字信号处理技术的芯片）

SVP、DSP：
首先，SVP（Smart Vision Processing）平台是海思媒体处理芯片智能视觉异构加速平台。DSP （Digital Signal Process）是 SVP 平台下的可编程硬件加速模块。用户基于 DSP 开发智能分析方案可以加速智能分析，降低 CPU 占用。 也就是说我们可以先略过 DSP 开发部分，在某些对速度要求特别高或者需要开发算子的时候，再特殊使用 DSP 开发。

**Hi3516CV500/Hi3516DV300/Hi3559V200 不支持 DSP。

NNIE 介绍：
NNIE 的全称是 Neural Network Inference Engine，是华为海思Soc（Soc：集成芯片）针对神经网络（特别是卷积神经网络）开发的加速处理的硬件单元，支持大部分神经网络。同时作为加速处理的硬件，自然有相应配套的软件，但只支持 Caffe 框架，其他框架的模型需要进行转换。
至于如何安装下一篇文章会进行介绍

HIMPP 功能专业名词介绍：
MPP：Media Processing plaform 多媒体处理平台 和 音视频H264编码等相关

文件资料介绍

第一部分：gcc，交叉编译器，不用多说

第二部分：各种操作文档，包括 HiSVP 开发指南.Text.Marked、WM_HiSVP API 参考 等等，以及其他大量资料，AI 方面看这两篇就差不多了

第三部分：里面有 HiDPU_PC_V1.0.0.1 、HiIVE_PC_V2.1.0.8_64bit_sec、HiSVP_PC_V1.1.3.0
我们主要介绍 HiSVP_PC_V1.1.3.0 ，里面有nnie的转换，仿真等工具软件。下一篇的博文也会用该文件夹来进行nnie 的安装

第四部分：Hi3559AV100R001C02SPC031 下面有软件开发包，SDK，uboot烧写，tune PQ之类的工具

以上已经对一系列的名词进行了讲解，接下来我们将寻找 NNIE 的软件包，其中，有以下工具链：
mapper（location：tool\nnie\linux\mapper），这个工具主要是可以将我们训练的模型转化成 Hi35xx 芯片或者仿真库可以加载的文件（.wk 后缀名）

• 仿真库（location：software\x64），省去放到硬件上的步骤，让你可以在 PC 端直接看到代码的结果。有基于 VS 和 MinGW 版本，后者集成在 RuyiStudio 中。而我们就采用 RuyiStudio 来进行我们的算法开发。
• 仿真 Sample 工程（location：software\sample_simulator），包含仿真的简单源代码让我们观看学习，支持 VS 或者 RuyiStudio 运行
• 模型包（location：software\data）:包含 sample 工程中用到的网络模型文件以及对应的 NNIE mapper 配置文件，wk，图像文件等
• RuyiStudio（location：tool\nnie\windows）windows 版的 IDE 。有仿真库，mapper 等功能

RuyiStudio 安装

这个 IDE 不需要安装，华为已经打包好，解压即可

再直接点击 exe 即可运行

到这一步我们就可以运行 IDE 了，然后我们翻到开发指南的第五章：RuyiStudio 工具使用指南

这一步 Ruyi 提供了一键配置环境的功能，但配置环境之前我们需要先下载一些东西。

安装 wget

进入网站 http://gnuwin32.sourceforge.net/packages/wget.htm

安装wget 的 Complete package, except sources 版本，双击进行安装，最好使用默认安装，毕竟文件也没多大。根据个人的使用经验与猜测，wget 是用于快捷搭建环境的一个小工具，若有错误请指正。

安装好了以后，我们将刚刚安装的目录下的 wget.exe 所在的目录添加到环境变量中，也就是 我的电脑右键 -> 属性 -> 高级系统设置 -> 环境变量

做完这一步我们还没完，点击 PATH ，将 %WGET_PATH% 加入其中

这样，我们就可以使用一键配置环境功能，自动下载 mingw 和 msys

打开与 Ruyi 文件夹同一个目录下的 ruyi_env_setup-2.0.38，双击 setup_mingw 即可快捷下载，并自动配置好环境变量

Python 3.5 + Caffe 环境配置

从 https://github.com/willyd/caffe-builder/releases 下载 libraries_v140_x64_py35_1.1.0.tar.bz2

不过下载得很慢，还容易失败

下载好了以后，将文件放入到 ruyi_env_setup-2.0.38 文件夹下即可

最后双击 setup_python 完成自动环境配置

在搭建 python+ caffe 环境可能会遇到的问题

记得检查 log 文件，有可能有些文件下载失败但没显示，需要根据说明文件手工下载

在按以上操作做完以后，可能会存在红色的警告，Cython-0.28.5-cp35-cp35m-win_amd64 安装失败等，

检查 pip 支持字符与文件名保持一致

先输入 python ，我们就可以看到自己的 python 版本，查看版本是否为 35，因为文件名为 cp35 对应的是 python3.5，再检查包是否与 python 的位数一致，比如都是 amd64 ，或者 32 位

再检查文件名是否与 pip 对应，通过以下命令检查

import pip._internal
print(pip._internal.pep425tags.get_supported())

结果表明，本地Python支持的安装包包括cp35、cp35m、amd64等

如果以上没有问题，那主要问题可能是你的 pip 版本问题，

但我们直接使用 python -m pip install —upgrade pip 可能会失败，或者说显示成功了，但运行的时候还是老版本

我们可以通过以下命令保证更新 pip 的成功率

curl https://bootstrap.pypa.io/get-pip.py -o get-pip.py
python get-pip.py

使用 pip 安装的时候可能还会出现 ： not present. 的问题，输入以下命令即可

easy_install pip

前提是python已经配置了环境变量。

最后安装 whl 即可

pip install "xxx.whl"