ROCm

**ROCm**
開發者	AMD
首次發布	2016年11月14日，7年前
當前版本	6.1.0 (2024年4月16日；穩定版本);
源代碼庫	github.com/ROCm/ROCm
編程語言	C、C++、Python、Fortran、Julia
中間件	HIP
操作系統	Linux、Windows
平台	支持的GPU
文件大小	<2 GiB
類型	GPGPU庫和API
許可協議	MIT許可證
網站	www.amd.com/en/products/software/rocm.html

ROCm^[3]是超威半導體（AMD）用於圖形處理器（GPU）編程的軟件棧。ROCm涉及多個領域：圖形處理器通用計算（GPGPU）、高性能計算（HPC）和異構計算。它提供多種編程模型：HIP（基於GPU內核的編程）、OpenMP/訊息傳遞介面（基於指令的編程）和OpenCL。

ROCm是免費、自由和開源的軟件（GPU固件除外^[4]），以各種許可證發布。ROCm最初是Radeon Open Compute platform的縮寫，但由於Open Compute已成為註冊商標，ROCm已不再是縮寫，而只是AMD為GPU計算設計的開源堆棧。

背景[編輯]

ATI/AMD的第一個圖形處理器通用計算（GPGPU）軟體堆疊是Close to Metal（英語：Close to Metal） (CTM)，後來成為Stream。

ROCm於2016年左右^[5]與玻爾茲曼計劃(Boltzmann Initiative)一起推出^[6]。 ROCm 堆疊建立在先前的 AMD GPU 堆疊的基礎上，一些工具可追溯到GPUOpen（英語：GPUOpen），其他工具可追溯到異質系統架構（英語：Heterogeneous System Architecture） (HSA)。

程式設計能力[編輯]

ROCm 作為一個堆疊，範圍從核心驅動程式到最終用戶應用程式。 AMD 透過其學習入口網站提供有關 AMD GCN 硬體[^[7]和 ROCm 程式設計^[8]的介紹影片。^[9]

迄今為止，有關堆疊和 ROCm/HIP 程式設計的最佳技術介紹之一仍然可以在 Reddit 上找到。^[10]

硬體支援[編輯]

ROCm 主要針對獨立專業 GPU^[11]，但非官方支援包括 Vega 系列和RDNA 2消費級GPU。

AMD加速處理器(APU) 已「啟用」，但未獲得官方支援。涉及到讓 ROCm 發揮作用。^[12]

專業級GPU[編輯]

AMD Instinct加速器是ROCm的一等公民，與專業消費者Radeon Pro（英語：Radeon Pro） GPU系列一樣：它們大多得到全面支援。

截至2022年1月，唯一具有相對同等支援的消費級 GPU 是 Radeon VII（GCN 5 - Vega）。

消費級GPU[編輯]

GPU系列名稱	南方群島	海島	火山島	北極群島/北極星	Vega	Navi 1X	Navi 2X
已發布	2012年1月	2013年9月	2015年6月	2016年6月	2017年6月	2019年7月	2020年11月
營銷名稱	Radeon HD 7000	Radeon Rx 200	Radeon Rx 300	Radeon RX 400/500	Radeon RX Vega/Radeon VII(7 nm)	Radeon RX 5000	Radeon RX 6000
AMD支援
指令集架構	GCN instruction set					RDNA instruction set
微架構	GCN 1st gen	GCN 2nd gen	GCN 3rd gen	GCN 4th gen	GCN 5th gen	RDNA	RDNA 2
Type	統一着色器模型（英語：Unified Shader Model）
ROCm^[13]				^[14]		^[15]
OpenCL	1.2 (on Linux: 1.1 (no Image support) with Mesa 3D)	2.0 (Adrenalin driver on Win7+) (on Linux: 1.1 (no Image support) with Mesa 3D, 2.0 with AMD drivers or AMD ROCm)				2.0	2.1^[16]
Vulkan	1.0 (Win 7+ or Mesa 17+)	1.2 (Adrenalin 20.1, Linux Mesa 3D 20.0)
Shader model	5.1	5.1 6.3			6.4		6.5
OpenGL	4.6 (on Linux: 4.6 (Mesa 3D 20.0))
Direct3D	11 (11_1) 12 (11_1)	11 (12_0) 12 (12_0)			11 (12_1) 12 (12_1)		11 (12_1) 12 (12_2)
`/drm/amdgpu`^[a]	Experimental^[17]

^ DRM（直接渲染管理器）是Linux內核的一個元件。

軟體生態系統[編輯]

學習資源[編輯]

AMD ROCm 產品經理 Terry Deem 介紹了該堆疊。^[18]

第三方集成[編輯]

該堆疊的主要消費者是機器學習和高效能運算/GPGPU 應用程式。

機器學習[編輯]

各種深度學習框架都有 ROCm 後端：^[19]

PyTorch
TensorFlow
ONNX
MXNet
CuPy^[20]
MIOpen
Caffe
Iree （使用 LLVM 多層中間表示 (MLIR)）
llama.cpp

超級計算[編輯]

ROCm 在TOP500計畫中獲得了顯著的吸引力^[21]。 ROCm 與 Exascale 超級電腦El Capitan（英語：El Capitan (supercomputer)）^[22]^[23] 和前沿 (超級電腦)(Frontier) 一起使用。

一些相關軟體可以在AMD Infinity中心(AMD Infinity hub)找到。

與競爭對手的比較[編輯]

ROCm 與其他GPU運算堆疊競爭：英偉達CUDA 和 Intel OneAPI（英語：oneAPI (compute acceleration)）。

英偉達CUDA[編輯]

英偉達的CUDA是閉源的，而 AMD ROCm 是開源的。有一些開源軟體建構在閉源CUDA之上，例如RAPIDS。

CUDA 能夠在消費級 GPU 上運行，而 ROCm 支援主要為 AMD Instinct 和 AMD Radeon Pro 等專業硬體提供。

Nvidia 提供 Clang 前端及其Parallel Thread Execution (PTX) LLVM GPU 後端作為 Nvidia CUDA 編譯器 (Nvidia CUDA Compiler, NVCC)。

英特爾OneAPI[編輯]

與ROCm一樣，oneAPI也是開源的，所有對應的函式庫都發佈在其GitHub頁面上。

參見[編輯]

GPUOpen（英語：GPUOpen）

參考資料[編輯]

^ ROCm 6.1.0 Release. 2024年4月16日 [2024年4月16日].
^ New HIP SDK helps democratize GPU Computing. [2024-03-13]. （原始內容存檔於2023-08-03）.
^ Question: What does ROCm stand for? · Issue #1628 · RadeonOpenCompute/ROCm. Github.com. [January 18, 2022]. （原始內容存檔於2023-11-06）.
^ Debian -- Details of package firmware-amd-graphics in buster. Packages.debian.org. [January 18, 2022]. （原始內容存檔於2023-03-31）.
^ AMD @ SC16: Radeon Open Compute Platform (ROCm) 1.3 Released, Boltzmann Comes to Fruition. anandtech.com. [January 19, 2022].
^ AMD @ SC15: Boltzmann Initiative Announced - C++ and CUDA Compilers for AMD GPUs. anandtech.com. [January 19, 2022].
^ Introduction to AMD GPU Hardware –透過www.youtube.com.
^ Fundamentals of HIP Programming. （原始內容存檔於2023-02-07）.
^ ROCm™ Learning Center. AMD.
^ AMD ROCm / HCC programming: Introduction. December 26, 2018.
^ AMD Documentation - Portal.
^ Here's something you don't see every day: PyTorch running on top of ROCm on a 6800M (6700XT) laptop! Took a ton of minor config tweaks and a few patches but it actually functionally works. HUGE!. December 10, 2021.
^ ROCm Getting Started Guide v5.2.3.
^ HOW-TO: Stable Diffusion on an AMD GPU. September 23, 2022.
^ Any update on 5700 Xt support?. GitHub.
^ AMD Radeon RX 6800 XT Specs. TechPowerUp. [January 1, 2021].
^ Larabel, Michael. The Best Features of the Linux 4.9 Kernel. Phoronix. December 7, 2016 [December 7, 2016].
^ ROCm presentation. HPCwire.com. July 6, 2020 [January 18, 2022].
^ AMD Introduces Its Deep-Learning Accelerator Instinct MI200 Series GPUs. Infoq.com. [January 18, 2022].
^ Using CuPy on AMD GPU (experimental).
^ AMD Chips Away at Intel in World's Top 500 Supercomputers as GPU War Looms. November 16, 2020.
^ El Capitan Supercomputer Detailed: AMD CPUs & GPUs to Drive 2 Exaflops of Compute.
^ Livermore's el Capitan Supercomputer to Debut HPE 'Rabbit' Near Node Local Storage. February 18, 2021.

[drm-17] DRM（直接渲染管理器）是Linux內核的一個元件。

[wikidata-93138b4770adef26c2f582efed1aa45b1db22326-v3-1] ROCm 6.1.0 Release. 2024年4月16日 [2024年4月16日].

[2] New HIP SDK helps democratize GPU Computing. [2024-03-13]. （原始內容存檔於2023-08-03）.

[3] Question: What does ROCm stand for? · Issue #1628 · RadeonOpenCompute/ROCm. Github.com. [January 18, 2022]. （原始內容存檔於2023-11-06）.

[4] Debian -- Details of package firmware-amd-graphics in buster. Packages.debian.org. [January 18, 2022]. （原始內容存檔於2023-03-31）.

[5] AMD @ SC16: Radeon Open Compute Platform (ROCm) 1.3 Released, Boltzmann Comes to Fruition. anandtech.com. [January 19, 2022].

[6] AMD @ SC15: Boltzmann Initiative Announced - C++ and CUDA Compilers for AMD GPUs. anandtech.com. [January 19, 2022].

[7] Introduction to AMD GPU Hardware –透過www.youtube.com.

[8] Fundamentals of HIP Programming. （原始內容存檔於2023-02-07）.

[9] ROCm™ Learning Center. AMD.

[10] AMD ROCm / HCC programming: Introduction. December 26, 2018.

[11] AMD Documentation - Portal.

[12] Here's something you don't see every day: PyTorch running on top of ROCm on a 6800M (6700XT) laptop! Took a ton of minor config tweaks and a few patches but it actually functionally works. HUGE!. December 10, 2021.

[13] ROCm Getting Started Guide v5.2.3.

[14] HOW-TO: Stable Diffusion on an AMD GPU. September 23, 2022.

[15] Any update on 5700 Xt support?. GitHub.

[16] AMD Radeon RX 6800 XT Specs. TechPowerUp. [January 1, 2021].

[18] Larabel, Michael. The Best Features of the Linux 4.9 Kernel. Phoronix. December 7, 2016 [December 7, 2016].

[19] ROCm presentation. HPCwire.com. July 6, 2020 [January 18, 2022].

[infoq-mi200-20] AMD Introduces Its Deep-Learning Accelerator Instinct MI200 Series GPUs. Infoq.com. [January 18, 2022].

[21] Using CuPy on AMD GPU (experimental).

[22] AMD Chips Away at Intel in World's Top 500 Supercomputers as GPU War Looms. November 16, 2020.

[23] El Capitan Supercomputer Detailed: AMD CPUs & GPUs to Drive 2 Exaflops of Compute.

[24] Livermore's el Capitan Supercomputer to Debut HPE 'Rabbit' Near Node Local Storage. February 18, 2021.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[a]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]