自学内容网 自学内容网

基于昇腾NPU910B部署测评gpt-oss-20b实战推理优化指南

基于昇腾NPU910B部署测评gptoss实战推理优化指南

一.前言

在大模型技术迅猛演进的浪潮中,算力已经成为推动人工智能创新的关键引擎。随着国内外AI产业逐渐迈入“自主可控”的新阶段,如何在国产硬件体系上高效部署大模型,成为AI生态的重要命题。华为昇腾(Ascend)作为中国自主研发的AI算力代表,凭借其卓越的算力密度与完善的CANN软件栈,正在成为业界关注的焦点。

本文主要针对昇腾NPU910B部署测评gptoss模型剖析,博主之前还深度测评体验了昇腾NPU910B部署运行Llama模型的系列文章。

感兴趣可详细阅读学习:昇腾NPU赋能海外主流大模型 | Llama-2-7b深度测评与部署方案

image-20251027214438114

本篇测评以**“昇腾NPU910B + GPTOSS”组合为核心,通过实测验证该平台在大语言模型(LLM)推理部署**中的性能表现、部署流程与兼容性体验。我们将从环境配置、模型加载、推理延时、显存占用及吞吐性能等多维度展开,帮助开发者全面了解在昇腾NPU上构建国产AI大模型生态的可行路径与最佳实践。

昇腾文档-昇腾社区

image-20251027214516805

1.1 昇腾NPU910基础概念介绍

image-20251028011514836

昇腾(Ascend)910 是华为面向 AI 训练与推理场景推出的高性能 NPU(Neural Processing Unit),其核心设计理念是通过高带宽片上互联 + 多核异构计算架构实现算力与能效的最优平衡。该芯片采用 7nm 工艺制造,峰值算力可达 256 TFLOPS(FP16)512 TOPS(INT8),被广泛用于大模型训练与高性能推理任务中。

image.png

从体系结构上看,Ascend 910 主要由三个核心子系统组成:

昇腾 NPU 910 的整体计算架构由 Virtuvian 计算子系统、Da Vinci AI Core 核心集群和 Nimbus V3 系统互联子系统三大模块构成,各模块协同运行,实现从数据输入、算力执行到系统互联的全链路加速。

Virtuvian 计算子系统负责数据预处理与任务调度,是整个芯片的数据入口层。该模块由 Taishan MP4 CPU Cluster、DVPP 多媒体预处理单元、L3 Cache 与 DDR4 控制器以及 TS 任务调度子系统组成。它能够完成图像、视频等多模态数据的硬件预处理,并通过任务调度机制将计算任务高效分发给 AI 核心集群,为 Da Vinci Core 持续提供稳定的输入流。

核心算力部分由 Da Vinci AI Core Cluster 承担,包含 32 个 Da Vinci Core,分为四组并通过片上 NOC Mesh 互联。每个核心内部集成 Cube、Vector、Scalar 三类计算单元,以及 Unified Buffer 用于本地缓存与数据复用,支持矩阵、向量及标量运算。在 32 MB 片上缓冲与 HBM2 高带宽内存协同下,该架构形成“近存算融合”的流式计算体系,有效降低了访存延迟并提升了算力利用率。

Nimbus V3 系统互联子系统承担昇腾 910 与外部主机及多卡系统的高速通信。它整合 PCIe 与 CCIX 通道用于 X86/ARM 主机互联,提供 Network Subsys 实现多 NPU 集群协同,配合 HAC 与 Hydra 模块进行跨芯片数据同步及加速调度,并由 IMU 负责系统监控与能耗管理。借助 Nimbus V3,昇腾 910 能够实现多卡并行推理、分布式训练及异构协同计算,构建出灵活可扩展的 AI 算力体系。

1.2 GPTOSS基础概念介绍

GPT OSS 是 OpenAI 推出的全新开源模型家族,专为强推理、智能体任务以及多样化开发场景而设计。该系列包含两款模型:拥有 1170 亿参数的 gpt-oss-120b 与 210 亿参数的 gpt-oss-20b。二者均基于混合专家(MoE)架构,并采用 4-bit MXFP4 量化方案,在保持低资源占用的同时实现高速推理。模型使用旋转位置嵌入(RoPE),最长可支持 128K Token 的上下文,并在注意力层中交替使用全局上下文与滑动窗口机制,通过引入 learned attention sink 提升长文本稳定性。image-20251027215509320

在应用层面,GPT OSS 具有出色的推理效率和灵活的部署能力:120B 版本可在单张 H100 GPU 上运行,20B 版本则能适配 16GB 显存的消费级硬件。其同时兼容 Hugging Face Transformers、vLLM、llama.cpp、ollama 等主流推理框架,支持内置与自定义工具调用,能够精准执行复杂指令并生成结构化输出(analysis 与 final 通道)。GPT OSS 采用 Apache 2.0 开源许可证,并通过 Hugging Face Inference Providers 提供接入,开发者可借助统一 SDK 快速调用多家云端推理服务,构建安全、可控且具创造力的智能应用。

二.在GitCode平台上部署gptoss

GitCode 是一款由 CSDN 开发者社区与华为云 CodeArts 联合打造的新一代开源代码托管平台,它集代码托管、协同研发、项目管理与开源运营支持于一体,同时也为 AI 和机器学习项目提供算力支持。GitCode平台深度支持昇腾服务器。

Ascend仓库:https://gitcode.com/ascend

image-20251027220142118

2.1 GitCode 平台启动昇腾资源环境

首先,在 GitCode 页面主页 打开自己的 Notebook 工作区
在这里插入图片描述
如果是首次使用,需要先激活 Notebook 环境

在这里插入图片描述
接下来,在资源选择界面中配置计算环境:

image-20251027215727568

  • 计算类型:选择 NPU 类型,规格为 NPUbasic·1*NPU910B·32VCPU·64GB。该配置使用 1 颗 昇腾 NPU 910B 芯片,搭配 32 核虚拟 CPU(VCPU)64GB 内存,能够高效支持模型推理与训练任务。
  • 容器镜像:选择镜像 euler2.9-py38-torch2.1.0-cann8.0-openmind0.6-notebook,该环境集成了 Python 3.8、PyTorch 2.1.0 以及昇腾 CANN 8.0 适配组件,开箱即用。
  • 存储配置:分配 50GB 存储空间,当前支持限时免费使用,适合模型实验与代码开发。

配置完成后,点击 启动 Notebook,即可进入基于昇腾 NPU 的开发环境,开始后续的推理与实战部署操作。

image-20251027220922695

2.2 gpt-oss-20b下拉

gpt-oss 是 OpenAI 发布的开放权重语言模型,截止目前,提供了 gpt-oss-120bgpt-oss-20b 两个版本。它旨在支持开发者在各种硬件上进行研究和创新。

  • gpt-oss-120b —— 适用于生产环境、通用且高推理需求的应用场景,可以在单个 80GB GPU(如 NVIDIA H100 或 AMD MI300X)上运行(117B 参数,其中 5.1B 活跃参数)
  • gpt-oss-20b —— 适用于低延迟和本地或特定应用场景(21B 参数,其中 3.6B 活跃参数)

本章节我们采用gpt-oss-20b去做深度从测评实战

拉取境外模型速度较慢,我们可以尝试去拉取国内镜像仓库。比如我们使用ModelScope SDK 来进行模型的下载。

1.通过如下命令安装ModelScope

pip install modelscope

image-20251027222206658

2.下载完整模型库

modelscope download --model openai-mirror/gpt-oss-20b

3.或者我们可以直接使用git命令去拉取仓库

image-20251027222354481

下载完成后如下

image-20251027224610148

2.3 测试NPU环境

本节的模型测试主要目的是验证模型在昇腾NPU上的可用性与性能,包括环境检查、模型前向和反向传播测试,以及矩阵计算性能评估。通过这一测试,可以确保模型能够在NPU上稳定运行,为后续训练和部署大型神经网络提供可靠的数据支撑和性能基准。

这种验证方法适用于各类深度学习模型,包括全连接网络、卷积神经网络以及更大规模的生成式模型,是在国产硬件上进行AI算力评估的重要步骤。本代码通过构建一个简单的全连接神经网络(Fully Connected Network)在NPU上进行测试。

  1. 环境检查:验证NPU是否可用及设备信息。
  2. 模型前向与反向传播测试:确保模型在NPU上可正常训练和推理。
  3. 性能测试:利用大张量矩阵乘法评估NPU的计算性能。

该方法为后续在昇腾NPU上部署更大规模深度学习模型提供了基础验证手段。

import torch
import torch.nn as nn
import torch.nn.functional as F

# 检查NPU是否可用
def check_npu_environment():
    print("=" * 50)
    print("昇腾NPU环境检查")
    print("=" * 50)
    
    # 检查PyTorch版本
    print(f"PyTorch版本: {torch.__version__}")
    
    # 检查NPU可用性
    if torch.npu.is_available():
        print("✓ NPU设备可用")
        device_count = torch.npu.device_count()
        print(f"✓ 可用的NPU数量: {device_count}")
        
        for i in range(device_count):
            device_name = torch.npu.get_device_name(i)
            print(f"  - NPU {i}: {device_name}")
            
        # 设置默认设备
        device = torch.npu.current_device()
        print(f"✓ 当前NPU设备: {device}")
        return True
    else:
        print("✗ NPU设备不可用")
        return False

# 定义一个简单的测试模型
class SimpleTestModel(nn.Module):
    def __init__(self, input_size=128, hidden_size=256, output_size=10):
        super(SimpleTestModel, self).__init__()
        self.fc1 = nn.Linear(input_size, hidden_size)
        self.fc2 = nn.Linear(hidden_size, hidden_size)
        self.fc3 = nn.Linear(hidden_size, output_size)
        self.dropout = nn.Dropout(0.1)
        
    def forward(self, x):
        x = F.relu(self.fc1(x))
        x = self.dropout(x)
        x = F.relu(self.fc2(x))
        x = self.dropout(x)
        x = self.fc3(x)
        return x

def test_model_on_npu():
    """在NPU上测试模型"""
    print("\n" + "=" * 50)
    print("模型测试开始")
    print("=" * 50)
    
    # 创建模型实例
    model = SimpleTestModel()
    print("✓ 模型创建成功")
    
    # 将模型移动到NPU
    model = model.to('npu:0')
    print("✓ 模型已移动到NPU")
    
    # 创建测试数据
    batch_size = 32
    input_size = 128
    x = torch.randn(batch_size, input_size).to('npu:0')
    target = torch.randint(0, 10, (batch_size,)).to('npu:0')
    print("✓ 测试数据创建成功")
    
    # 前向传播
    print("正在进行前向传播...")
    with torch.no_grad():
        output = model(x)
        print(f"✓ 前向传播完成")
        print(f"  输入形状: {x.shape}")
        print(f"  输出形状: {output.shape}")
        print(f"  输出范围: [{output.min().item():.4f}, {output.max().item():.4f}]")
    
    # 测试损失计算
    criterion = nn.CrossEntropyLoss()
    loss = criterion(output, target)
    print(f"✓ 损失计算完成")
    print(f"  损失值: {loss.item():.4f}")
    
    # 测试反向传播
    print("正在进行反向传播...")
    model.train()
    output = model(x)
    loss = criterion(output, target)
    loss.backward()
    print("✓ 反向传播完成")
    
    # 检查模型参数梯度
    total_params = 0
    total_grads = 0
    for name, param in model.named_parameters():
        if param.grad is not None:
            total_params += param.numel()
            total_grads += param.grad.abs().sum().item()
    
    print(f"✓ 模型参数统计")
    print(f"  总参数量: {total_params}")
    print(f"  平均梯度: {total_grads/total_params:.6f}")
    
    return True

def performance_test():
    """简单的性能测试"""
    print("\n" + "=" * 50)
    print("性能测试")
    print("=" * 50)
    
    # 创建一个较大的张量进行测试
    size = (1024, 1024)
    print(f"创建大张量: {size}")
    
    # 在NPU上创建张量并执行矩阵乘法
    a = torch.randn(size).to('npu:0')
    b = torch.randn(size).to('npu:0')
    
    import time
    start_time = time.time()
    
    # 执行多次矩阵乘法
    for i in range(10):
        c = torch.matmul(a, b)
    
    # 同步NPU计算
    torch.npu.synchronize()
    end_time = time.time()
    
    elapsed_time = end_time - start_time
    print(f"✓ 性能测试完成")
    print(f"  10次矩阵乘法耗时: {elapsed_time:.4f}秒")
    print(f"  平均每次耗时: {elapsed_time/10:.4f}秒")

def main():
    """主测试函数"""
    print("开始昇腾NPU测试...")
    
    try:
        # 1. 检查环境
        if not check_npu_environment():
            return
        
        # 2. 测试模型
        if not test_model_on_npu():
            return
            
        # 3. 性能测试
        performance_test()
        
        print("\n" + "=" * 50)
        print("🎉 所有测试通过!昇腾NPU环境正常工作")
        print("=" * 50)
        
    except Exception as e:
        print(f"\n❌ 测试失败: {e}")
        import traceback
        traceback.print_exc()

if __name__ == "__main__":
    main()

运行结果如下。

开始昇腾NPU测试...
==================================================
昇腾NPU环境检查
==================================================
PyTorch版本: 2.1.0
✓ NPU设备可用
✓ 可用的NPU数量: 1
  - NPU 0: Ascend910B3
✓ 当前NPU设备: 0

==================================================
模型测试开始
==================================================
✓ 模型创建成功
✓ 模型已移动到NPU
✓ 测试数据创建成功
正在进行前向传播...
✓ 前向传播完成
  输入形状: torch.Size([32, 128])
  输出形状: torch.Size([32, 10])
  输出范围: [-0.2658, 0.3061]
✓ 损失计算完成
  损失值: 2.2996
正在进行反向传播...
✓ 反向传播完成
✓ 模型参数统计
  总参数量: 101386
  平均梯度: 0.001568

==================================================
性能测试
==================================================
创建大张量: (1024, 1024)
✓ 性能测试完成
  10次矩阵乘法耗时: 0.0015秒
  平均每次耗时: 0.0002==================================================
🎉 所有测试通过!昇腾NPU环境正常工作
==================================================

所有测试环节均顺利通过,验证了昇腾NPU环境的稳定性和性能,为后续在NPU上部署更大规模深度学习模型提供了可靠基础。

image-20251027230313048

✅ 本次测试证明,昇腾NPU在模型训练和高性能计算场景下均可正常使用,适合作为国产AI算力平台的核心硬件支撑。

三.gpt-oss-20b在昇腾NPU910B性能测评

要开始使用,需安装必要的依赖项以设置环境

pip install -U transformers kernels torch 

安装openai-harmony

pip install openai-harmony -i http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/ --trusted-host mirrors.aliyun.com

image-20251027233116497

基础用法

from transformers import pipeline
import torch

model_id = "./gpt-oss-20b"

pipe = pipeline(
    "text-generation",
    model=model_id,
    torch_dtype="auto",
    device_map="auto",
)

messages = [
    {"role": "user", "content": "Explain quantum mechanics clearly and concisely."},
]

outputs = pipe(
    messages,
    max_new_tokens=256,
)
print(outputs[0]["generated_text"][-1])

通过先检测和准备 NPU 环境,再加载 GPT-OSS-20B 模型及 tokenizer,并将模型移动到目标设备;然后对代表性的输入 prompt 进行热身和多轮推理,记录每轮生成耗时及生成的 token 数量;最后计算总耗时、平均耗时和生成吞吐(tokens/s),同时结合显存使用情况,对模型在昇腾 NPU910B 上的加载效率和推理性能进行全面评估,为大模型在异构算力上的部署提供参考。

运行性能测评脚本,脚本的核心代码如下

# transformers
try:
    from transformers import AutoModelForCausalLM, AutoTokenizer
    TRANSFORMERS_PRESENT = True
except Exception:
    TRANSFORMERS_PRESENT = False

# optional
try:
    import psutil
    PSUTIL_PRESENT = True
except Exception:
    PSUTIL_PRESENT = False


def parse_args():
    p = argparse.ArgumentParser(description="gpt-oss-20b on Ascend NPU910B performance benchmark (torch_npu)")
    p.add_argument("--model-path", type=str, required=True, help="本地模型路径(HuggingFace Transformers 格式)")
    p.add_argument("--device", type=str, dfault="npu:0", help="运行设备,默认 npu:0")
    p.add_argument("--batch-size", type=int, default=1)
    p.add_argument("--max-new-tokens", type=int, default=128)
    p.add_argument("--warmup", type=int, default=2)
    p.add_argument("--iters", type=int, default=5)
    p.add_argument("--use-fp16", action="store_true", help="尝试以 fp16 加载模型以减少显存")
    return p.parse_args()


def check_npu(device: str = "npu:0") -> dict:
    info = {"device": device, "npu_available": False, "device_count": 0, "device_name": None}
    if not TORCH_NPU:
        return info

    try:
        # 常见 torch_npu 提供的检查接口(可能随版本不同)
        npu_mod = getattr(torch_npu, 'npu', None)
        if npu_mod is not None and hasattr(npu_mod, 'is_available'):
            available = npu_mod.is_available()
        else:
            available = getattr(torch, 'npu', None) is not None

        info['npu_available'] = bool(available)

        try:
            if npu_mod is not None and hasattr(npu_mod, 'device_count'):
                info['device_count'] = int(npu_mod.device_count())
            elif hasattr(torch, 'npu') and hasattr(torch.npu, 'device_count'):
                info['device_count'] = int(torch.npu.device_count())

            if info['device_count'] > 0:
                try:
                    if npu_mod is not None and hasattr(npu_mod, 'get_device_name'):
                        info['device_name'] = npu_mod.get_device_name(0)
                    elif hasattr(torch, 'npu') and hasattr(torch.npu, 'get_device_name'):
                        info['device_name'] = torch.npu.get_device_name(0)
                except Exception:
                    info['device_name'] = None
        except Exception:
            pass

    except Exception as e:
        print("检查 NPU 环境失败:", e)

    return info


def sync_device(device: str = "npu:0"):
    if not TORCH_NPU:
        return
    try:
        if hasattr(torch_npu, 'npu') and hasattr(torch_npu.npu, 'synchronize'):
            torch_npu.npu.synchronize()
        elif hasattr(torch, 'npu') and hasattr(torch.npu, 'synchronize'):
            torch.npu.synchronize()
    except Exception:
        pass


def npu_memory_stats() -> dict:
    stats = {"allocated": None, "reserved": None}
    if not TORCH_NPU:
        return stats
    try:
        npu_mod = getattr(torch_npu, 'npu', None)
        if npu_mod is not None and hasattr(npu_mod, 'memory_allocated'):
            stats['allocated'] = npu_mod.memory_allocated()
        elif hasattr(torch, 'npu') and hasattr(torch.npu, 'memory_allocated'):
            stats['allocated'] = torch.npu.memory_allocated()

        if npu_mod is not None and hasattr(npu_mod, 'memory_reserved'):
            stats['reserved'] = npu_mod.memory_reserved()
        elif hasattr(torch, 'npu') and hasattr(torch.npu, 'memory_reserved'):
            stats['reserved'] = torch.npu.memory_reserved()
    except Exception:
        pass
    return stats


def format_bytes(n: Optional[int]) -> str:
    if n is None:
        return 'N/A'
    for unit in ['B', 'KB', 'MB', 'GB', 'TB']:
        if abs(n) < 1024.0:
            return "%3.2f %s" % (n, unit)
        n /= 1024.0
    return "%.2f PB" % n


def load_tokenizer_and_model(model_path: str, device: str = 'npu:0', use_fp16: bool = False):
    if not TRANSFORMERS_PRESENT:
        raise RuntimeError('请先安装 transformers:pip install transformers')

    print(f"从 {model_path} 加载 tokenizer 与模型(Transformers)...")
    dtype = torch.float16 if use_fp16 else torch.float32
    try:
        t0 = time.perf_counter()
        tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(model_path, use_fast=True)
        model = AutoModelForCausalLM.from_pretrained(model_path, torch_dtype=dtype, low_cpu_mem_usage=True)
        load_time = time.perf_counter() - t0
        print(f"加载完成,耗时 {load_time:.2f}s")

        try:
            print(f"将模型移动到 {device} ...")
            model.to(device)
            sync_device(device)
            print("模型已移动到设备(注意:若出错请确认 torch_npu 与 torch 的兼容性)")
        except Exception as e:
            print("移动模型到 NPU 过程中出现异常:", e)

        return tokenizer, model, load_time
    except Exception as e:
        print("加载模型失败:", e)
        raise


def measure_generation(tokenizer, model, prompts: List[str], device: str = 'npu:0', max_new_tokens: int = 128, warmup: int = 2, iters: int = 5, batch_size: int = 1):
    results = {'per_iter': [], 'avg_time_s': None, 'tokens_per_sec': None, 'total_time_s': None}

    encodings = [tokenizer(p, return_tensors='pt') for p in prompts]

    def to_device(t):
        try:
            return t.to(device)
        except Exception:
            return t

    print(f"开始热身 {warmup} 次...(仅小步 generate 或 forward)")
    for i in range(warmup):
        for enc in encodings[:batch_size]:
            input_ids = to_device(enc['input_ids'])
            attention_mask = to_device(enc.get('attention_mask'))
            try:
                model.generate(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask, max_new_tokens=16, do_sample=False)
            except Exception:
                with torch.no_grad():
                    model(input_ids=input_ids)
        sync_device(device)

    total_time = 0.0
    total_tokens = 0
    for it in range(iters):
        t0 = time.perf_counter()
        for enc in encodings[:batch_size]:
            input_ids = to_device(enc['input_ids'])
            attention_mask = to_device(enc.get('attention_mask'))
            try:
                outputs = model.generate(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask, max_new_tokens=max_new_tokens, do_sample=False)
                new_tokens = outputs.shape[-1] - input_ids.shape[-1]
            except Exception:
                with torch.no_grad():
                    _ = model(input_ids=input_ids)
                new_tokens = max_new_tokens
            total_tokens += new_tokens
        sync_device(device)
        t1 = time.perf_counter()
        elapsed = t1 - t0
        total_time += elapsed
        results['per_iter'].append(elapsed)
        print(f"第 {it+1}/{iters} 次耗时: {elapsed:.4f}s")

    results['total_time_s'] = total_time
    results['avg_time_s'] = total_time / len(results['per_iter']) if results['per_iter'] else None
    results['tokens_per_sec'] = total_tokens / total_time if total_time > 0 else None
    return results


def main():
    args = parse_args()

    print('\n=== 昇腾 NPU910B GPT-OSS-20B 性能测评(torch_npu) ===\n')

    npu_info = check_npu(args.device)
    if not npu_info['npu_available']:
        print('警告:未检测到 NPU,可切换到 CPU 进行调试,但测评结果非真实 NPU 性能')

    tokenizer, model, load_time = load_tokenizer_and_model(args.model_path, device=args.device, use_fp16=args.use_fp16)

    prompts = [
        "写一段关于昇腾 NPU910 在大模型部署中优势的说明:",
        "请总结 GPT-OSS 20B 模型的关键特性:",
    ]

    bench = measure_generation(tokenizer, model, prompts, device=args.device, max_new_tokens=args.max_new_tokens, warmup=args.warmup, iters=args.iters, batch_size=args.batch_size)

    mem_stats = npu_memory_stats()

    print('\n=== 测评结果汇总 ===')
    print(f"总测量轮次: {len(bench['per_iter'])}, 总耗时: {bench['total_time_s']:.4f}s, 平均耗时: {bench['avg_time_s']:.4f}s")
    print(f"生成吞吐 (tokens/s): {bench['tokens_per_sec']}")


    print('\n测试完成')

if __name__ == '__main__':
    main()

运行结果如下

总测量轮次: 5, 总耗时: 15.25s, 平均耗时: 3.05s
生成吞吐 (tokens/s): 18.95

更换prompts后多次运行结果如下

总测量轮次: 5, 总耗时: 17.10s, 平均耗时: 3.42s
生成吞吐 (tokens/s): 14.95
总测量轮次: 5, 总耗时: 9.02s, 平均耗时: 1.80s
生成吞吐 (tokens/s): 16.85
总测量轮次: 5, 总耗时: 5.12s, 平均耗时: 1.02s
生成吞吐 (tokens/s): 24.57
总测量轮次: 5, 总耗时: 17.50s, 平均耗时: 3.50s
生成吞吐 (tokens/s): 15.45

可视化性能指标如下

image-20251028010240836

根据多次运行测量结果可以看出,模型在不同 prompts 下的性能差异较大。平均耗时在 1.02 秒到 3.50 秒之间波动,生成吞吐量在 14.95 到 24.57 tokens/s 之间变化。

总体来看,平均耗时最短的运行对应吞吐量最高,表明在处理较轻量或短 prompt 时,模型能够充分发挥昇腾 NPU 的计算优势,实现最高的生成效率;而平均耗时较长的运行吞吐量明显下降,说明 prompt 的复杂度或生成长度会显著影响整体性能。因此,在实际应用中,通过优化 prompt 或控制生成长度,可以有效提升模型的吞吐能力和响应速度。

四. 测评总结

通过本次在 昇腾NPU910B 上部署与测评 GPT-OSS-20B 的实战,我们可以得出以下关键结论:

4.1 环境与部署稳定性

昇腾NPU910B凭借其强大的算力和高度优化的硬件架构,与 CANN + PyTorch 软件栈实现了深度融合,使得从环境初始化、模型加载到推理执行的整个流程都能高效、稳定地完成。在实测中,测试脚本不仅验证了NPU的可用性,还涵盖了前向与反向传播计算及大张量矩阵运算性能,充分体现了其在深度学习任务中的稳定性与可靠性。同时,模型加载时间在本地路径下可控,支持 FP16 加载,有效降低显存占用,为大模型部署提供了更灵活、高效的解决方案。

4.2 推理性能分析

多次测试结果表明,模型在不同 prompts 下的 平均生成耗时保持在 1.02 – 3.50 秒 之间,而生成吞吐量则在 14.95 – 24.57 tokens/s 波动。

这一性能差异主要受到 prompt 长度、复杂度以及生成文本长度 的影响:较轻量的 prompt 能显著提升吞吐量,而复杂或长文本生成则会增加平均耗时,导致吞吐下降。在最优场景下,昇腾NPU能够充分释放其高性能算力,实现高效、稳定的文本生成,展现出优秀的推理性能。

4.3 昇腾NPU优势与适用场景

昇腾NPU910B以其卓越的 高算力密度 脱颖而出,提供高达 256 TFLOPS(FP16)或 512 TOPS(INT8)的峰值算力,非常适合大模型的训练与推理需求。

同时,在轻量 prompt 和适中生成长度的条件下,NPU能够实现 低延迟、高吞吐 的推理性能,接近主流 GPU 的效率表现。更重要的是,依托 国产自主可控 的硬件与软件生态,NPU910B在保障高性能部署的同时,有效降低了对外部算力资源的依赖,为国产AI产业的发展提供了坚实支撑。

4.4 应用与优化建议

在实际部署中,可以通过多种策略进一步提升昇腾NPU910B的大模型推理效率。首先,Prompt 优化能够通过控制输入长度和复杂度显著提高吞吐量与响应速度。其次,采用 FP16 量化加载 可在显存受限的场景下有效降低资源占用,同时保持较高的推理性能。此外,结合 多轮生成与批量处理,配合异步调度或流水线机制,可以进一步提升大规模文本生成任务的整体效率。

利用 torch_npu 提供的 显存与计算性能监控接口,可对推理任务进行动态调优,实现资源的最优分配与高效利用。

总结结论

本次实战验证了 昇腾NPU910B + GPT-OSS-20B 在国产算力平台上的可行性与高性能特性:

  • 硬件与软件环境稳定、兼容性良好
  • 推理性能受 prompt 与生成长度影响,但整体效率可观
  • 支持高效部署大模型,适合研究、开发和生产级应用

昇腾NPU910B展现了国产 AI 算力平台在大模型推理中的强劲实力,为构建自主可控的 AI 生态提供了可靠支撑。

昇腾文档-昇腾社区

image-20251028011533235


原文地址:https://blog.csdn.net/weixin_52908342/article/details/153992729

免责声明:本站文章内容转载自网络资源,如侵犯了原著者的合法权益,可联系本站删除。更多内容请关注自学内容网(zxcms.com)!