1. Deepseek簡介

DeepSeek-R1，是幻方量化旗下AI公司深度求索（DeepSeek）研發的推理模型。DeepSeek-R1采用強化學習進行后訓練，旨在提升推理能力，尤其擅長數學、代碼和自然語言推理等復雜任務。作為國產AI大數據模型的代表，憑借其卓越的推理能力和高效的文本生成技術，在全球人工智能領域引發廣泛關注。 本文主要說明DeepSeek-R1如何離線運行在EASY-EAI-Orin-Nano(RK3576)硬件上, RK3576 具有優異的端側AI能效比與極高的性價比，是AI落地的不二之選。

2. 開發環境搭建

2.1RKLLM-Toolkit安裝

本節主要說明如何通過 pip 方式來安裝 RKLLM-Toolkit，用戶可以參考以下的具體流程說明完成 RKLLM-Toolkit 工具鏈的安裝。

2.1.1安裝miniforge3工具

為防止系統對多個不同版本的 Python 環境的需求，建議使用 miniforge3 管理 Python 環境。檢查是否安裝 miniforge3 和 conda 版本信息，若已安裝則可省略此小節步驟。

下載 miniforge3 安裝包：

wget -c https://mirrors.bfsu.edu.cn/github-release/conda-forge/miniforge/LatestRelease/Miniforge3-Linux-x86_64.sh

安裝miniforge3:

chmod 777 Miniforge3-Linux-x86_64.sh
bash Miniforge3-Linux-x86_64.sh

2.1.2創建 RKLLM-Toolkit Conda 環境


進入 Conda base 環境:

source ~/miniforge3/bin/activate

創建一個 Python3.8 版本（建議版本）名為 RKLLM-Toolkit 的 Conda 環境:

conda create -n RKLLM-Toolkit python=3.8

進入 RKLLM-Toolkit Conda 環境:

conda activate RKLLM-Toolkit

2.1.3安裝RKLLM-Toolkit


在 RKLLM-Toolkit Conda 環境下使用 pip 工具直接安裝所提供的工具鏈 whl 包，在安裝過程 中，安裝工具會自動下載 RKLLM-Toolkit 工具所需要的相關依賴包。

pip3 install nvidia_cublas_cu12-12.1.3.1-py3-none-manylinux1_x86_64.whl
pip3 install torch-2.1.0-cp38-cp38-manylinux1_x86_64.whl
pip3 install rkllm_toolkit-1.1.4-cp38-cp38-linux_x86_64.whl

若在安裝的過程中，某些文件安裝很慢，可以登錄python官網單獨下載:

https://pypi.org/

執行以下命令沒有報錯，則安裝成功。

3.Deepseek-R1模型轉換

本章主要說明如何實現Deepseek-R1大語言模型如何轉換為RKLLM模型。

3.1模型與腳本下載

本節提供兩種大模型文件，Hugging face的原始模型和轉換完成的NPU模型。

還有用于模型轉換的腳本：

3.2模型轉換

下載完成后模型和腳本放到同一個目錄:

在RKLLM-Toolkit環境，執行以下指令進行模型轉換:

至此模型轉換成功,生成deepseek_w4a16.rkllm NPU化的大模型文件：

test.py轉換腳本如下所示, 用于轉換deepseek-r1模型:

from rkllm.api import RKLLM
from datasets import load_dataset
from transformers import AutoTokenizer
from tqdm import tqdm
import torch
from torch import nn
import os
# os.environ['CUDA_VISIBLE_DEVICES']='1'




modelpath = '/home/developer/RKLLM-Toolkit/DeepSeek-R1-Distill-Qwen-1.5B'
llm = RKLLM()


# Load model
# Use 'export CUDA_VISIBLE_DEVICES=2' to specify GPU device
# options ['cpu', 'cuda']
ret = llm.load_huggingface(model=modelpath, model_lora = None, device='cpu')
# ret = llm.load_gguf(model = modelpath)
if ret != 0:
    print('Load model failed!')
    exit(ret)


# Build model
dataset = "./data_quant.json"
# Json file format, please note to add prompt in the input，like this:
# [{"input":"Human: 你好！
Assistant: ", "target": "你好！我是人工智能助手KK！"},...]


qparams = None
# qparams = 'gdq.qparams' # Use extra_qparams
ret = llm.build(do_quantization=True, optimization_level=1, quantized_dtype='w4a16',
                quantized_algorithm='normal', target_platform='rk3576', num_npu_core=2, extra_qparams=qparams, dataset=None)


if ret != 0:
    print('Build model failed!')
    exit(ret)


# Chat with model
messages = "<|im_start|>system You are a helpful assistant.<|im_end|><|im_start|>user你好！
<|im_end|><|im_start|>assistant"
kwargs = {"max_length": 128, "top_k": 1, "top_p": 0.8,
          "temperature": 0.8, "do_sample": True, "repetition_penalty": 1.1}
# print(llm.chat_model(messages, kwargs))




# Export rkllm model
ret = llm.export_rkllm("./deepseek_r1_rk3576_w4a16.rkllm")
if ret != 0:
print('Export model failed!')

4.Deepseek-R1模型部署

本章主要說明RKLLM格式的NPU模型如何運行在EASY-EAI-Orin-Nano硬件上。

然后把例程【復制粘貼】到nfs掛載目錄中。（不清楚目錄如何構建的，可以參考《入門指南/開發環境準備/nfs服務搭建與掛載》）。

特別注意:源碼目錄和模型最好cp到板子上，如/userdata，否則在nfs目錄執行大模型會導致模型初始化過慢。

進入到開發板對應的例程目錄執行編譯操作，具體命令如下所示：

cd /userdata/deepseek-demo/
./build.sh

4.1例程運行及效果

進入例程的deepseek-demo/deepseek-demo_release目錄，執行下方命令，運行示例程序：

cd deepseek-demo_release/ulimit -HSn 102400 ./deepseek-demo deepseek_w4a16.rkllm 256 512

至此可以進行對話測試了，試著輸入“直角三角形兩直角邊是3和4，斜邊是多少？”?；卮鹑缦滤?

4.2RKLLM算法例程

例程目錄為rkllm-demo/src/main.cpp，操作流程如下。

具體代碼如下所示:

#include 
#include 
#include 
#include "rkllm.h"
#include 
#include 
#include 
#include 


#define PROMPT_TEXT_PREFIX "<|im_start|>system You are a helpful assistant. <|im_end|> <|im_start|>user"
#define PROMPT_TEXT_POSTFIX "<|im_end|><|im_start|>assistant"




using namespace std;
LLMHandle llmHandle = nullptr;


void exit_handler(int signal)
{
    if (llmHandle != nullptr)
    {
        {
            cout << "程序即將退出" << endl;
            LLMHandle _tmp = llmHandle;
            llmHandle = nullptr;
            rkllm_destroy(_tmp);
        }
    }
    exit(signal);
}


void callback(RKLLMResult *result, void *userdata, LLMCallState state)
{
    if (state == RKLLM_RUN_FINISH)
    {
        printf("
");
    } else if (state == RKLLM_RUN_ERROR) {
        printf("\run error
");
    } else if (state == RKLLM_RUN_GET_LAST_HIDDEN_LAYER) {
        /* ================================================================================================================
        若使用GET_LAST_HIDDEN_LAYER功能,callback接口會回傳內存指針:last_hidden_layer,token數量:num_tokens與隱藏層大小:embd_size
        通過這三個參數可以取得last_hidden_layer中的數據
        注:需要在當前callback中獲取,若未及時獲取,下一次callback會將該指針釋放
        ===============================================================================================================*/
        if (result->last_hidden_layer.embd_size != 0 && result->last_hidden_layer.num_tokens != 0) {
            int data_size = result->last_hidden_layer.embd_size * result->last_hidden_layer.num_tokens * sizeof(float);
            printf("
data_size:%d",data_size);
            std::ofstream outFile("last_hidden_layer.bin", std::binary);
            if (outFile.is_open()) {
                outFile.write(reinterpret_cast(result->last_hidden_layer.hidden_states), data_size);
                outFile.close();
                std::cout << "Data saved to output.bin successfully!" << std::endl;
            } else {
                std::cerr << "Failed to open the file for writing!" << std::endl;
            }
        }
    } else if (state == RKLLM_RUN_NORMAL) {
        printf("%s", result->text);
    }
}


int main(int argc, char **argv)
{
    if (argc < 4) {
        std::cerr << "Usage: " << argv[0] << " model_path max_new_tokens max_context_len
";
        return 1;
    }


    signal(SIGINT, exit_handler);
    printf("rkllm init start
");


    //設置參數及初始化
    RKLLMParam param = rkllm_createDefaultParam();
    param.model_path = argv[1];


    //設置采樣參數
    param.top_k = 1;
    param.top_p = 0.95;
    param.temperature = 0.8;
    param.repeat_penalty = 1.1;
    param.frequency_penalty = 0.0;
    param.presence_penalty = 0.0;


    param.max_new_tokens = std::atoi(argv[2]);
    param.max_context_len = std::atoi(argv[3]);
    param.skip_special_token = true;
    param.extend_param.base_domain_id = 0;


    int ret = rkllm_init(&llmHandle, ¶m, callback);
    if (ret == 0){
        printf("rkllm init success
");
    } else {
        printf("rkllm init failed
");
        exit_handler(-1);
    }


    string text;
    RKLLMInput rkllm_input;


    // 初始化 infer 參數結構體
    RKLLMInferParam rkllm_infer_params;
    memset(&rkllm_infer_params, 0, sizeof(RKLLMInferParam));  // 將所有內容初始化為 0


    // 1. 初始化并設置 LoRA 參數（如果需要使用 LoRA）
    // RKLLMLoraAdapter lora_adapter;
    // memset(&lora_adapter, 0, sizeof(RKLLMLoraAdapter));
    // lora_adapter.lora_adapter_path = "qwen0.5b_fp16_lora.rkllm";
    // lora_adapter.lora_adapter_name = "test";
    // lora_adapter.scale = 1.0;
    // ret = rkllm_load_lora(llmHandle, &lora_adapter);
    // if (ret != 0) {
    //     printf("
load lora failed
");
    // }


    // 加載第二個lora
    // lora_adapter.lora_adapter_path = "Qwen2-0.5B-Instruct-all-rank8-F16-LoRA.gguf";
    // lora_adapter.lora_adapter_name = "knowledge_old";
    // lora_adapter.scale = 1.0;
    // ret = rkllm_load_lora(llmHandle, &lora_adapter);
    // if (ret != 0) {
    //     printf("
load lora failed
");
    // }


    // RKLLMLoraParam lora_params;
    // lora_params.lora_adapter_name = "test";  // 指定用于推理的 lora 名稱
    // rkllm_infer_params.lora_params = &lora_params;


    // 2. 初始化并設置 Prompt Cache 參數（如果需要使用 prompt cache）
    // RKLLMPromptCacheParam prompt_cache_params;
    // prompt_cache_params.save_prompt_cache = true;                  // 是否保存 prompt cache
    // prompt_cache_params.prompt_cache_path = "./prompt_cache.bin";  // 若需要保存prompt cache, 指定 cache 文件路徑
    // rkllm_infer_params.prompt_cache_params = &prompt_cache_params;


    // rkllm_load_prompt_cache(llmHandle, "./prompt_cache.bin"); // 加載緩存的cache


    rkllm_infer_params.mode = RKLLM_INFER_GENERATE;


    while (true)
    {
        std::string input_str;
        printf("
");
        printf("user: ");
        std::getline(std::cin, input_str);
        if (input_str == "exit")
        {
            break;
        }
        for (int i = 0; i < (int)pre_input.size(); i++)
        {
            if (input_str == to_string(i))
            {
                input_str = pre_input[i];
                cout << input_str << endl;
            }
        }


  //text = PROMPT_TEXT_PREFIX + input_str + PROMPT_TEXT_POSTFIX;
        text = input_str;
        rkllm_input.input_type = RKLLM_INPUT_PROMPT;
        rkllm_input.prompt_input = (char *)text.c_str();
        printf("robot: ");


        // 若要使用普通推理功能,則配置rkllm_infer_mode為RKLLM_INFER_GENERATE或不配置參數
        rkllm_run(llmHandle, &rkllm_input, &rkllm_infer_params, NULL);
    }
    rkllm_destroy(llmHandle);


    return 0;
}