M1 MacBook执行npm run start-server报illegal hardware instruction错误如何解决

目标 #

使用TensorFlow.js构建一个运行在服务端的、用于训练和分类模型的Node.js Web服务器，目前正按照官方教程学习TensorFlow.js。

预期结果 #

服务器能在本地对应端口正常运行，输出示例如下：

$ npm run start-server
...
  > Running socket on port: 8001
Epoch 1 / 1
eta=0.0 ========================================================================================================>
2432ms 34741us/step - acc=0.429 loss=1.49

实际报错 #

@MacBook-Pro baseball % npm run start-server

> tfjs-examples-baseball-node@0.2.0 start-server
> node server.js

zsh: illegal hardware instruction  npm run start-server

软硬件配置 #

• MacBook Pro (13英寸, M1, 2020)
• 芯片：Apple M1
• macOS Big Sur 版本 11.4
• @tensorflow/tfjs-node版本：^1.3.2
• Node.js版本：v14.17.5
• Xcode 12.5.1 / Build版本 12E507

已尝试的无效方案 #

1. 使用@tensorflow/tfjs-node的更早版本，例如1.2.0、1.0.0
2. 使用@tensorflow/tfjs-node的最新版本3.8.0
3. 确认Mac已安装Python 2.7.16和Python 3.9.6
4. 删除node_modules和package-lock.json后重新执行npm install
5. 将Node.js升级到最新版本
6. 确认Xcode已正确安装

该报错是M1芯片的arm64架构和tfjs-node官方预构建的x86架构二进制包不兼容导致，可选择以下任意一种方案解决：

方案1：Rosetta转译运行（操作最简单） #

1. 打开访达→应用程序→实用工具，右键点击「终端」，选择「显示简介」
2. 勾选「使用Rosetta打开」，重启终端
3. 重新执行npm install安装依赖，再启动服务即可正常运行

方案2：原生arm64运行（无转译性能损耗） #

1. 首先升级Node.js到16及以上版本（Node.js 16开始原生支持Apple M1架构，不要使用14版本）
2. 卸载原有tfjs-node依赖，执行以下命令从源码编译安装：

npm install @tensorflow/tfjs-node --build-from-source

3. 编译过程耗时约5-10分钟，完成后直接启动服务即可

临时过渡方案 #

如果仅做学习使用，不需要最高性能，可以直接替换为纯JS版本的TensorFlow.js：

1. 卸载@tensorflow/tfjs-node，安装@tensorflow/tfjs
2. 将代码中导入tf的语句从require('@tensorflow/tfjs-node')修改为require('@tensorflow/tfjs')，其余代码无需改动即可正常运行

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Sujay