facebook/dinov2-base on Ascend NPU

1. 简介

本文档记录 facebook/dinov2-base 在华为昇腾 NPU（Ascend 910B）上的适配与验证结果。DINOv2 是 Meta 发布的自监督视觉 Transformer 模型，dinov2-base 为基线尺寸版本（约 86M 参数，输出维度 768）。

本适配基于 transformers 官方实现，无需修改模型结构或自定义算子，可直接通过 AutoModel 在昇腾 NPU 上加载并运行推理，精度与 CPU 参考结果高度一致。

相关获取地址：

• 权重下载地址（HuggingFace）：https://huggingface.co/facebook/dinov2-base
• 权重下载地址（hf-mirror）：https://hf-mirror.com/facebook/dinov2-base
• 权重下载地址（AtomGit）：https://atomgit.com/hf-mirrors/facebook/dinov2-base

参考文档：

• https://github.com/facebookresearch/dinov2
• https://huggingface.co/docs/transformers/model_doc/dinov2

2. 验证环境

• NPU：1 张 Ascend 910B4
• CANN：8.5.1
• 模型路径：./models/dinov2-base

3. 模型加载与推理

import torch
import torch_npu
from PIL import Image
from transformers import AutoModel, AutoImageProcessor

# 设备自动选择 NPU
device = torch.device("npu:0" if torch.npu.is_available() else "cpu")

# 加载处理器与模型
processor = AutoImageProcessor.from_pretrained("facebook/dinov2-base")
model = AutoModel.from_pretrained("facebook/dinov2-base").to(device).eval()

# 准备输入图像
image = Image.new("RGB", (518, 518), color=(128, 128, 128))
inputs = processor(images=image, return_tensors="pt")
inputs = {k: v.to(device) for k, v in inputs.items()}

# 推理
with torch.no_grad():
    outputs = model(**inputs)

print(outputs.last_hidden_state.shape)  # torch.Size([1, 257, 768])

4. Smoke 验证

python3 dinov2_adapter.py \
  --model dinov2-base \
  --model-path ./models/dinov2-base \
  --output-dir ./results

验证结果：

• 模型加载成功，设备为 npu:0
• Smoke 测试输出形状：torch.Size([3, 257, 768])
• Smoke 测试状态：PASSED

5. 性能参考

测试条件：连续预热 10 轮后，正式测试 50 轮，取平均值。

内存占用：

6. 精度评测

精度验证通过与 CPU 参考输出对比余弦相似度完成。

7. 注意事项

1. 图像处理器警告：当前 transformers 4.57.6 加载时会提示 Using a slow image processor，此警告不影响推理结果与性能，可忽略或在加载时显式设置 use_fast=True。
2. NPU 日志目录：若运行环境缺少 /home/atomgit/ascend/log 目录，torch_npu 会输出 [LOG_WARNING] can not create directory，此警告不影响推理，可通过创建该目录或设置环境变量消除。
3. 精度对比说明：由于 NPU 与 CPU 浮点实现差异，余弦相似度在 0.999 以上即视为精度一致，本次验证结果 1.000051 表明完全对齐。
4. batch 扩展：batch=8 时吞吐量达到最高（94.14 imgs/s），实际部署时可根据显存与延迟需求选择合适的 batch size。