Macbook M1避坑指南：安装Apple-TensorFlow（arm64）

2023-10-23 12:31:46

1. 你可能遇到的问题：
2. 解决方案

因为anaconda现在还没完美支持M1，因此通用的步骤还是Xcode、miniforge、ATF2.4等。
TensorFlow 2.4 on Apple Silicon M1: installation under Conda environment

1. 你可能遇到的问题：

Anaconda下安装tensorflow出现zsh: illegal hardware instruction;
conda install 过程中各种依赖库缺少的错误提示，如from absl import logging ModuleNotFoundError: No module named 'absl'；
使用miniforge创建虚拟环境下能正常import tensorflow，但是模型无法编译。例如使用keras，一个简单的Sequential模型，到model.compile()就报错了。具体如下：I tensorflow/compiler/mlir/mlir_graph_optimization_pass.cc:116] None of the MLIR optimization passes are enabled (registered 2); W tensorflow/core/platform/profile_utils/cpu_utils.cc:126] Failed to get CPU frequency: 0 Hz; F tensorflow/core/grappler/costs/op_level_cost_estimator.cc:710] Check failed: 0 < gflops (0 vs. 0)type: "CPU"
。。。

具体的建议就是：重新安装TensorFlow，按照官方提供的流程一步步走。既然是arm64架构，那就用支持arm64架构的TensorFlow，避免再生问题。

对于很多朋友提出，能import tensorflow，但是模型无法编译：一到model.fit就出错。

问题描述：无法在M1上使用keras进行模型编译

报错信息：

2021-09-29 12:04:50.205695: I tensorflow/compiler/mlir/mlir_graph_optimization_pass.cc:116] None of the MLIR optimization passes are enabled (registered 2)
2021-09-29 12:04:50.205850: W tensorflow/core/platform/profile_utils/cpu_utils.cc:126] Failed to get CPU frequency: 0 Hz
2021-09-29 12:04:50.206537: F tensorflow/core/grappler/costs/op_level_cost_estimator.cc:710] Check failed: 0 < gflops (0 vs. 0)type: "CPU"
model: "0"
num_cores: 8
environment {
  key: "cpu_instruction_set"
  value: "ARM NEON"
}
environment {
  key: "eigen"
  value: "3.3.90"
}
l1_cache_size: 16384
l2_cache_size: 524288
l3_cache_size: 524288
memory_size: 268435456

zsh: abort      /Users/dan/miniforge3/envs/pytorch_env/bin/python

原因分析：
还是TensorFlow版本的问题，使用一个支持Mac M1芯片的arm64版本的TensorFlow。具体的操作可以参考官方。

2. 解决方案

Step 1：安装Xcode Command Line Tools，Apple Developer下载安装即可。

Step 2：安装arm版本miniforge。

从miniforge github选择最新的ARM64版本，一路yes就行。

之后终端conda --version 或 conda info -e检查是否成功。

Step 3：从Mac-optimized TensorFlow2.4 and TensorFlow Addons下载ARM64版本的TensorFlow2.4，具体的安装要求是macOS 11.0+， Python3.8.

进入releases选择最新的版本tensorflow_macos-0.1alpha3.tar.gz：

tensorflow_macos-0.1alpha3.tar.gz下载后，先解压会出现2个文件夹arm64和x86_64，需要cd进入arm64文件夹。

Step 4：路径到.\arm64，创建conda虚拟环境。

创建一个新环境tf24:

conda create --name tf24

创建后利用conda info -e 查看。

激活环境tf24，安装Python3.8.6和pandas等。

conda activate tf24
conda install -y python==3.8.6
conda install -y pandas matplotlib scikit-learn jupyterlab

Step 5：开始安装Apple-TensorFlow2.4

Step 5.1查看arm64文件夹，强制安装这些whl文件（注意：这里不安装Tensorflow的包）

如下所示arm64文件夹内的whl文件：

先强制安装除Tensorflow包以外的whl：

pip install --upgrade --no-dependencies --force numpy-1.18.5-cp38-cp38-macosx_11_0_arm64.whl grpcio-1.33.2-cp38-cp38-macosx_11_0_arm64.whl h5py-2.10.0-cp38-cp38-macosx_11_0_arm64.whl

Step 5.2 安装完成后，再安装一些依赖库：

因为安装TensorFlow有很多依赖的其他包，先安装这些依赖包。具体如下所示：

pip install absl-py astunparse flatbuffers gast google_pasta keras_preprocessing opt_einsum protobuf tensorflow_estimator termcolor typing_extensions wrapt wheel tensorboard typeguard

Step 5.3 终于可以安装TensorFlow

继续安装来自arm64文件夹的whl文件：

pip install --upgrade --force --no-dependencies tensorflow_macos-0.1a3-cp38-cp38-macosx_11_0_arm64.whl

pip install --upgrade --force --no-dependencies tensorflow_addons_macos-0.1a3-cp38-cp38-macosx_11_0_arm64.whl

至此tensorflow安装完成。

Step 5.4 进入Python检查TensorFlow版本

Step 5.5 测试代码

import tensorflow as tf
import time

mnist = tf.keras.datasets.mnist

(x_train, y_train),(x_test, y_test) = mnist.load_data()
x_train, x_test = x_train / 255.0, x_test / 255.0

model = tf.keras.models.Sequential([
  tf.keras.layers.Flatten(input_shape=(28, 28)),
  tf.keras.layers.Dense(128, activation='relu'),
  tf.keras.layers.Dropout(0.2),
  tf.keras.layers.Dense(10, activation='softmax')
])

model.summary()
model.compile(optimizer='adam',
              loss='sparse_categorical_crossentropy',
              metrics=['accuracy'])


start = time.time()

model.fit(x_train, y_train, epochs=5)

end = time.time()

model.evaluate(x_test, y_test)
print(end - start)

可以正常编译：

码农公寓