昇腾 Ascend C 编程入门：从语法基础到算子开发实战
Ascend C 算子是什么
Ascend C 算子是基于 CANN 推出的支持 C/C++ 标准规范的编程语言 Ascend C 所开发的算子。编写的算子程序经编译器编译和运行时调度可在昇腾硬件上运行，助力开发者高效实现自定义创新算法。使用它开发自定义算子具有遵循 C/C++ 编程规范、自动并行调度获得最优执行性能、结构化核函数简化算子开发逻辑、CPU/NPU 孪生调试提升算子调试效率等优势。
Ascend C 编程模型
Ascend C 的核函数是算子在设备侧 AI Core 的执行入口，也是连接 CPU 与 NPU 的桥梁。编写核函数定义设备端计算逻辑，编译后可在昇腾硬件并行执行，是自定义算子的核心载体。
SPMD 模型 采用 SPMD 模型，仅需写一份核函数代码，设备会自动分发到多 AI Core，各核心通过内置变量 block_idx 区分身份，独立处理数据分片，实现一份代码、多核心并行处理不同数据。
核函数开发规则 需添加特定限定符，明确运行载体和类型：
- global：标识为可被主机端调用的设备函数
- aicore：明确在昇腾 AI Core 上执行（区别于 CUDA 的核函数）
参数与变量规则 入参类型仅支持指针（需用 gm 标识指向全局内存，如 gm float*）或 C/C++ 内置类型（如 int32_t）。
调用流程 核函数如何被主机端触发？主机端通过特定语法调用核函数，需指定并行配置：
- blockDim：指定参与执行的 AI Core 数量
- l2ctrl：保留参数，暂设为 nullptr
- stream：任务队列（aclrtStream 类型），用于管理设备端任务的并行、串行执行
实践示例中，HelloWorld 核函数全流程包括核函数实现（设备侧逻辑）和主机端调用（CPU 侧控制流程）。需配合 AscendCL（昇腾计算库）完成初始化、资源管理等步骤。
Ascend C 硬件架构抽象与编程范式
Ascend C 基于硬件抽象架构，采用流水线式编程范式，将算子拆分为多个流水任务，通过 Queue 实现任务通信同步、Pipe 统一管理内存资源。
其中 Vector 编程范式明确 CopyIn、Compute、CopyOut 三阶段流程，结合逻辑存储位置 TPosition 和张量对象 Global/LocalTensor 管理数据，并通过 Pipe、TBuf 分别完成常规与临时变量的内存分配回收，以此支撑算子在昇腾硬件上的高效开发执行。基于硬件抽象架构屏蔽底层差异，依托 Pipe 分配回收常规内存、TBuf 管理临时变量内存，保障内存高效利用。
Ascend C API 体系：基础与高层 API 的分层赋能
Ascend C 的 API 体系分为基础 API 和高层 API，分别支撑底层功能灵活组合与上层算法快速落地的开发需求。
基础 API：底层能力的灵活拼接
- 计算类 API：分为标量（Scalar 单元）、向量（Vector 单元）、矩阵（Cube 单元）三类，适配不同粒度的计算场景
- 数据搬运 API：以 DataCopy 为核心，实现 Global Memory 与 Local Memory 间的数据迁移
- 内存管理 API：通过 AllocTensor/FreeTensor 管理内存生命周期
- 任务同步 API：通过 EnQue/DeQue 实现任务间通信
