技术栈架构

ROCm(Radeon Open Compute)是由 AMD 开发的开源并行计算平台,旨在为开发者提供高效的GPU计算能力。ROCm技术栈涵盖从底层硬件到高层应用框架的多个层次,允许开发者充分利用AMD GPU的强大计算能力。以下是ROCm技术路线的主要组成部分:

1. 系统软件层

  • AMD ROCm驱动 :为AMD GPU提供基本的系统级支持,确保操作系统与GPU之间的有效通信。
  • HIP(Heterogeneous-compute Interface for Portability)API :低级API,提供对GPU的直接控制,允许开发者使用C++语言编写跨平台的GPU代码。
  • 支持设备管理、内存分配和程序执行等功能。
  • 适用于需要细粒度控制的高性能应用。

2. 运行时环境层

  • ROCm Runtime API :高级API,简化了GPU编程,自动管理许多底层细节。
  • 提供更高级的抽象,简化GPU的使用。
  • 自动处理上下文管理和程序加载等任务。
  • 更适合一般开发者使用,提供了更好的易用性。

3. 编程模型和语言层

  • HIP C++ :扩展了C++语言,允许开发者编写在GPU上运行的并行程序。
  • 允许在CPU和GPU之间混合编程。
  • 提供HIP特定语法,支持主机代码和设备代码的混合编写。

4. 计算库层

  • rocBLAS :用于线性代数计算的库,提供GPU加速的矩阵运算和BLAS功能。
  • 广泛用于深度学习中的矩阵计算。
  • NCCL (NVIDIA Collective Communications Library):支持多GPU之间的高效通信和数据交换,主要用于分布式深度学习训练。
  • rocFFT :用于快速傅里叶变换(FFT)的库,支持一维和多维FFT运算。
  • 其他专用算子库 (如rocDNN,适用于深度学习的神经网络计算)。

5. 框架模型层

  • TensorFlow :支持静态和动态计算图的深度学习框架,集成了ROCm支持,通过XLA编译器优化GPU代码执行。
  • PyTorch :支持动态计算图的深度学习框架,提供与ROCm兼容的版本,支持GPU加速和自动内存管理。
  • MXNet :一个灵活、高效的深度学习框架,支持ROCm,通过支持多GPU训练优化性能。