pypto-simulation

name	pypto-simulation
description	PyPTO Soc CAModel 仿真执行技能。用于在 CPU 上模拟昇腾 AI 处理器行为，生成核内流水报告。触发词：Soc CAModel 仿真、核内流水、流水报告。

PyPTO Soc CAModel 仿真执行

概述

Soc CAModel 仿真在 CPU 上模拟昇腾 AI 处理器，无需 NPU 硬件即可分析核内流水。

关键特点：

• 仿真速度比真实 NPU 慢 100-1000 倍
• 需充足资源：CPU >16核，内存 >32GB
• 生成 Chrome Tracing 流水图

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核心流程（3 步）

步骤 1：检查并安装 PyPTO【必须】

执行目录：pypto 仓库主目录

cd /path/to/pypto
pip show pypto

检查点：

• ✅ 输出包含 Name: pypto 和 Version: x.x.x → PyPTO 已安装，跳过安装
• ❌ 输出为空或报错 → PyPTO 未安装，需执行安装

如 PyPTO 未安装，在主目录下执行：

cd /path/to/pypto
# 编译产出 run
python3 build_ci.py --clean --no_isolation
# 安装到当前环境
bash build_out/cann-pypto_*.run --full -q --pylocal

安装完成后重新检查：

pip show pypto

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步骤 2：执行仿真【必须】

执行目录：pypto 仓库主目录

根据用户目的选择模式：

模式 A：功能仿真（验证功能是否正常）

cd /path/to/pypto
cannsim record 'python3 examples/00_hello_world/hello_world.py --run_mode sim' -s Ascend950 -o output/

模式 B：性能仿真（查看流水报告）

前置检查（执行前必须完成）：

读取用户示例脚本，确认并修改以下三项：

1. tensor 在 CPU 分配：脚本中所有 torch tensor（torch.rand/torch.empty/torch.ones/torch.zeros 等）的 device 参数须为 'cpu' 或省略；若为 'npu:x' 需改为 'cpu'
2. jit run_mode=1：@pypto.frontend.jit(runtime_options={"run_mode": ...}) 的 run_mode 须为 1（即 pypto.RunMode.SIM，对应仿真模式）；若为 0（RunMode.NPU）需改为 1
3. 设置 accuracy_level=2：在脚本中 jit 调用前添加 pypto.set_global_config("simulation.accuracy_level", 2)，用于开启核内流水采集；若缺失会导致无法生成流水报告

若脚本已通过命令行参数（如 --run_mode sim）参数化控制上述第 1、2 项，传入 sim 即满足要求。

cd /path/to/pypto
cannsim record 'python3 examples/00_hello_world/hello_world.py --run_mode sim' -s Ascend950 -n 0 -g -o output/

⚠️ 核数说明：上述命令带 -n 0，执行后默认只能查看 0 核的流水报告。若需查看多核流水，执行时不要指定 -n 0（去掉该参数），仿真器会对所有核开启日志采集；随后通过步骤 3 的 --core-id all（或指定核号如 --core-id 1,5）生成对应核的报告。

检查点：

• 用例输出包含 passed 或精度校验通过（如 Max difference 在容差内）
• 主目录下生成 output/cannsim_*/ 目录
• 模式 B 额外：output/cannsim_*/report/ 下生成 trace_core0.json

模式 B 执行完成后，告知用户可选步骤 3（模式 A 不需要）：

可选步骤 3（仅模式 B）： 已生成单核报告；如需全部核（32核）的完整流水报告，请确认后执行：

cannsim report -e <cannsim_dir> -o <cannsim_dir>/report --core-id all

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查看报告：

• Chrome 浏览器 → chrome://tracing → Load trace_core*.json

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实际案例：hello_world

所有命令均在 pypto 仓库主目录执行

# 步骤1：检查PyPTO安装（必须）
$ cd /path/to/pypto
$ pip show pypto
Name: pypto
Version: 0.2.1

# 如果未安装：
$ python3 build_ci.py --clean --no_isolation
$ bash build_out/cann-pypto_*.run --full -q --pylocal

# 步骤2：执行仿真（必须）
# 模式A：功能仿真
$ cd /path/to/pypto
$ cannsim record 'python3 examples/00_hello_world/hello_world.py --run_mode sim' -s Ascend950 -o output/

# 模式B：性能仿真（脚本中需设置 pypto.set_global_config("simulation.accuracy_level", 2)）
$ cd /path/to/pypto
$ cannsim record 'python3 examples/00_hello_world/hello_world.py --run_mode sim' -s Ascend950 -n 0 -g -o output/
Json Saved at: .../report/trace_core0.json ✓

# 步骤3：生成全部核报告（可选，需用户确认）
$ cd /path/to/pypto
$ cannsim report -e <cannsim_dir> -o <cannsim_dir>/report --core-id all
Json Saved: trace_core0.json ... trace_core31.json ✓

输出结果

output/cannsim_*/
├── cannsim.log              # 仿真日志
└── record/
    └── instr.bin            # 指令二进制（cannsim record 采集）

# 模式 B（带 -g）自动生成报告：
output/cannsim_*/
└── report/
    ├── results/
    └── trace_reports/
        └── trace_core0.json # 单核流水图

# 步骤3执行后追加：
output/cannsim_*/report/trace_reports/
├── trace_core0.json
├── trace_core1.json
└── ... (trace_core31.json，共32个核)

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关键注意事项

步骤执行顺序

• 必须严格按 1→2→3 顺序执行
• 所有步骤均在 pypto 仓库主目录下执行
• 步骤 3 为可选（仅模式 B 适用，模式 A 不需要），其他步骤均为必须
• 每个步骤完成后需检查对应的检查点

可选步骤执行规范

步骤 3（生成全部核报告，仅模式 B 适用）需遵循以下规范：

• 不得主动执行，需等待用户确认
• 模式 B 步骤 2 执行完成后，告知用户已生成单核报告，并说明可选步骤 3
• 用户明确要求时，方可执行 cannsim report --core-id all

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常见问题

Q1：找不到算子文件

原因： 执行目录错误，未在 pypto 主目录下执行

解决： 必须在 pypto 主目录下执行所有命令

cd /path/to/pypto
# 功能仿真
cannsim record 'python3 examples/00_hello_world/hello_world.py --run_mode sim' -s Ascend950 -o output/
# 性能仿真（脚本中需设置 pypto.set_global_config("simulation.accuracy_level", 2)）
cannsim record 'python3 examples/00_hello_world/hello_world.py --run_mode sim' -s Ascend950 -n 0 -g -o output/

Q2：报告生成超时

原因： 32核日志处理慢

解决： 使用 --core-id 0 只生成单核报告

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命令速查

# 功能仿真
cannsim record 'python3 examples/00_hello_world/hello_world.py --run_mode sim' -s Ascend950 -o output/

# 性能仿真（脚本中需设置 pypto.set_global_config("simulation.accuracy_level", 2)）
cannsim record 'python3 examples/00_hello_world/hello_world.py --run_mode sim' -s Ascend950 -n 0 -g -o output/

# 生成完整报告（全部核）
cannsim report -e <cannsim_dir> -o <cannsim_dir>/report --core-id all

# 查看输出目录
ls output/cannsim_*/

# 查看报告
ls output/cannsim_*/report/

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触发词

• Soc CAModel 仿真、核内流水、流水报告、性能仿真

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相关技能

• pypto-environment-setup：环境准备
• tune-incore：核内流水优化（基于 Soc CAModel 报告）
• tune-swimlane：泳道图分析优化