1.AMD 编译概述 & Fatbin 文件生成 & HIP Runtime API（启动 CUDA 核函数）
2.AMD Navi 14 GPU的源码性能究竟如何？
3.ROCm-RV生态分析
4.硬核观察 #1112 1/7 的 Linux 内核代码是 AMD GPU 驱动代码
5.AMD的ROCM平台是什么？
6.在AMD GPU上实现高性能LLM推理

AMD 编译概述 & Fatbin 文件生成 & HIP Runtime API（启动 CUDA 核函数）

       AMD 平台的术语概览

       AMD GPU 计算生态基于 ROCm（Radeon Open Computing platform），ROCm 包括ROC 和 Radeon 等简称，被盗ROC：Radeon 开放计算平台，源码Radeon 是被盗 AMD GPU 产品的品牌名。ROCm 类似于 CUDA 于 NVIDIA GPU。源码ROCx 包含 ROCr - ROC Runtime，被盗readdir r 源码ROCk - ROC kernel driver,源码 ROCt - ROC Thunk。

       HIP（Heterogeneous-Computing Interface for Portability）是被盗一个旨在简化 CUDA 应用程序到便携式 C++ 代码转换的接口，支持 C 风格的源码 API 和 C++ 内核语言。

       HIP-Clang 是被盗 AMDGPU 异构编译器，用于在 AMD 平台上编译 HIP 程序。源码

       HCC（Heterogeneous Compute Compiler）是被盗面向异构设备的开源 C++ 编译器，基于 LLVM + CLANG，源码实现将并行编程程序转换为 AMD GCN ISA。被盗

       在 ROCM v3.5 版本前，源码HCC 编译器被使用，之后引入了 HIP-Clang 编译器，HCC 编译器不再发展新特性，AMD 公司不再维护。

       “HIP化”工具，即 HIPify，能将 CUDA 代码转换为便携式 C++ 代码，自动执行大部分转换工作。

       ROCm 计算平台的编译流程包括使用 HIPify 工具转换 CUDA 源码到 HIP 源码，HIP 源码能够在 AMD 或 NVIDIA GPU 上运行。

       在 AMD ROCm 平台上，HIP 提供 HIP 运行时 API，实现与应用程序链接的对象库，包括流、事件和内存管理。在 NVIDIA CUDA 平台上，提供头文件，从 HIP 运行时 API 转换为 CUDA 运行时 API，提供内联函数以实现低开销。

       在 AMD ROCm 平台生成 Fat Binary 文件，使用 clang-offload-bundler 工具，将针对不同架构的qml源码在哪多个 ELF 二进制文件合并成单个捆绑文件。

       clang-offload-bundler 工具在编译过程中对翻译单元进行多次编译，生成主机和设备代码对象，然后合并这些代码对象到单个捆绑文件中。

       HIP Runtime API 支持 CUDA <<<>>> 核函数语法，通过 hip-clang 编译选项选择 -fhip-new-launch-api，遇到 <<<>>> 时，调用一系列 API 来存储和处理核运行参数，最终通过 hipLaunchKernel API 运行核函数。

       在编译过程中，使用 hip-clang 时，会调用 API 来存储核运行参数，然后通过桩函数调用，再通过 hipLaunchKernel API 实现核函数的运行。

       API 包括用于初始化和注册函数的 API，如 __hipRegisterFatBinary 和 __hipRegisterFunction，保证 fatbin 文件只加载一次。

AMD Navi GPU的性能究竟如何？

AMD Navi GPU规格泄露，表现不如预期

       AMD的RDNA架构带来了RX 系列显卡的革新，但针对中低端市场的Navi 核心并未如预期般高调亮相。近期，一份CompuBench成绩揭示了这款未命名GPU的规格，它拥有组CU，相较于RX 的/组明显减少，且显存容量仅为4GB。测试结果显示，其性能仅达到RX XT的%左右，预示着更低的定位。

       AMD已开始为Navi GPU提交驱动源代码，并启用相关驱动，Linux驱动提交频度的提升显示出AMD正在加速RDNA显卡的开发。最近，蓝宝石在欧洲注册了Radeon RX 等型号，表明采用Navi GPU的新显卡即将面世，但目前的成绩可能尚处于早期驱动阶段，未来性能提升的空间值得期待。

ROCm-RV生态分析

       ROCm（Radeon Open Compute）是python源码解密一个开放源代码的软件平台，其核心功能在于支持AMD GPU的并行计算与加速计算任务。该平台提供了一系列工具和库，方便开发者利用AMD GPU性能进行高性能计算、深度学习和机器学习等任务。然而，ROCm的成熟度相对CUDA而言有所不足。ROCm主要针对Linux系统，而CUDA则广泛兼容包括Windows、Linux和macOS等操作系统平台。

       ROCm的底层结构基于Linux的admgpu Driver，而RV生态的基础则是Linux显卡驱动。此驱动包含部分闭源代码，且目前尚不完全清楚RV生态下的开源GPU已达到何种程度。在开始讨论RV硬件生态环境之前，我们先来看看AMD通过ROCm支持的GPU硬件设备。

       AMD的ROCm支持涵盖AMD Instinct、AMD Radeon PRO和AMD Radeon三个GPU系列。国内开发者主要接触到的是AMD Radeon PRO和AMD Radeon两个系列，分别面向专业工作站和消费市场。ROCm未来将淘汰的GPU型号，开发者在RV生态开发时可将其置于次要优先级。

       接下来，我们探讨RV生态的移植平台分析。市面上的SG处理器基本满足桌面端与服务端需求，具备单路与双路实现能力。以XTX为例，其需要PCIe 4.0 X通道，SG能够满足这一需求，因此硬件环境符合要求。

       至于RV生态中对GPU的支持情况，RISC-V已全面支持旧款GCN架构显卡，并正在支持Navi架构GPU。当前Linux内核版本已更新至V6.9，对于Navi架构GPU的支持可进行验证。同时，老款GCN架构显卡在ROCm中被舍弃，服务相关源码需要特定版本支持特定GPU。

       综上所述，RV生态支持ROCm需同时考虑软硬件配合。当前硬件环境基本满足要求，但不如X或ARM平台丰富。对于软件开发者而言，在RV环境下运行ROCm，可能需关注以下几点。

       考虑到RV生态的建设任重道远，硬件和软件都需要大量开发才能实现多元化发展。

硬核观察 # 1/7 的 Linux 内核代码是 AMD GPU 驱动代码

       Linux 内核代码的硬核观察揭示了一个显著的事实：AMD GPU 驱动代码占据了内核源代码的1/7以上，具体超过了万行。这其中包括AMD为每代新GPU提供的大量自动生成的头文件，它们就像详尽的文档，反映出AMD对驱动开发的投入。相比之下，英伟达开源的Nouveau驱动代码只有约万行，显示出AMD在内核贡献上的巨大影响力。

       尽管AMD在代码贡献上积极主动，但老王对此提出疑问：在内核中不断增加代码是否真的有益？尤其考虑到ReiserFS的命运。曾经流行的ReiserFS日志文件系统因开发者的个人问题而停滞，最终在Linux 5.及后续版本中被标记为废弃。其后，随着主要开发者入狱，ReiserFS项目逐渐消亡，反映出开发者社区对项目污点的敏感和项目延续性的依赖。

       另一个例子是Visual Studio for Mac，微软的Mac版开发工具，从开源到闭源，最终被计划在年废弃。VS Mac曾作为.NET IDE，但与Windows版本的差距明显。微软在发现VS Code更受欢迎后，逐渐淘汰边缘项目，而MonoDevelop的开源替代品DotDevelop仍在持续发展中。

AMD的直播源码收益ROCM平台是什么？

       揭开AMD ROCm神秘面纱：高性能GPU计算平台的全面解析

       AMD ROCm，这个名字背后隐藏着一个强大的开源GPU计算生态系统。它不仅仅是一个堆栈，而是一系列精心设计的组件，旨在为高性能计算（HPC）、人工智能（AI）和科学计算等领域提供卓越性能和跨平台的灵活性。由Open Source Software（OSS）驱动，ROCm包含驱动程序、开发工具和API，如OpenMP和OpenCL，以及集成的机器学习框架，如PyTorch和TensorFlow。核心组件包括驱动、编译器、运行时库和工具集，支持AMD GPU、APU和多架构处理器，目标是打造一个高性能且可移植的GPU计算平台，与NVIDIA的CUDA相媲美。

       ROCm项目的基石是AMD Radeon Open Computing，类似于CUDA，通过ROCm系列项目和HSA（异构系统架构）实现。AMD与众多伙伴合作，利用GCN（AMD GPU架构）等技术，构建了一个兼容且高效的runtime和架构API。与CUDA相比，ROCm利用HIP在多个平台上部署便携式应用，如A卡用HIP或OpenCL，而N卡则使用CUDA。此外，ROCm的软件栈中内置了rocFFT、rocBLAS、rocRAND和rocSPARSE等加速库，进一步提升计算效率。

       要使用ROCm，开发者可以借助标准Linux编译器（如GCC、ICC、CLANG），以C或C++编程，主要依赖hip_runtime.h，它包含了hip_runtime_api.h和hipLaunchKernelGGL的核心内容。尽管hip_runtime.h支持C++，但公开函数相对有限。特别地，AMD和NVIDIA的实现细节分别存储在amd_detail/**和nvidia_detail/**中，直接使用需谨慎。hipcc作为编译器驱动，取代CUDA的nvcc，而hipconfig则帮助查看配置信息。使用ROCm源码时，需设置特定的分支（如ROCM-5.6.x），并安装对应的驱动和预构建包，以下是关键步骤：

       1. 设置仓库分支（如ROCM-5.6.x）和环境变量ROCM_PATH（默认在/opt/rocm）。

       2. 克隆必要的GitHub仓库，如HIP、HIPCC和clr。

       3. 配置环境变量指向仓库目录，包括HIP、HSA、HIP_CLANG_PATH等。

       4. 构建HIPCC运行时，依赖HIP和ROCclr，可能需要指定特定平台选项。

       5. 对于HIPCLR，指定相关目录和安装选项，hip运行时默认安装在$PWD/install。

       从ROCM 5.6开始，clr库合并了ROCclr、HIPAMD和OpenCL，提供更为集成的体验。同时，AMDDeviceLibs和ROCm-CompilerSupport库的管理与构建细节需要遵循特定指南，CMake的使用和依赖设置也尤为重要。

       AMD的HSA架构使得开发者能直接利用GPU性能，HSA运行时API提供了错误处理、内存管理和高级调度等接口。AQL作为数据包标准，支持细粒度和粗粒度内存访问，程序员需深入理解HSA运行时手册以充分利用其功能。

       要编译HSA运行时，你需要ROCT-Thunk-Interface库，并可能需要加入特定用户组。ROCt库依赖于ROCk驱动，其入门指南提供了系统兼容性、内核和硬件支持信息。构建和安装ROCm包的过程包括使用cmake构建，然后进行安装和软件包打包。

       最后，ROCm生态系统的数学库如rocFFT、rocBLAS等，为高性能计算提供了强大的工具。这些库的详细信息和GitHub链接，为开发者提供了丰富的资源库，让性能优化触手可及。

       总之，AMD ROCm是一个强大的工具，为开发者提供了一站式GPU计算解决方案，无论是科研、AI还是游戏开发，都能从中受益。通过深入了解和利用这一平台，你可以解锁GPU计算的无限可能。

在AMD GPU上实现高性能LLM推理

       在AMD GPU上实现高性能LLM推理，采用ROCm编译LLM（大语言模型）并在其上部署，可以达到显著的性能。具体而言，在Llama2-7B/B上，AMD Radeon™ RX XTX的推理性能可达到NVIDIA® GeForce RTX™ 速度的%，NVIDIA® GeForce RTX™ Ti速度的%。Vulkan支持同样使得LLM部署可以推广到其他AMD设备，如搭载了AMD APU的SteamDeck。

       自从开源LLM的快速发展，性能优秀的推理解决方案大多基于CUDA，并针对NVIDIA GPU进行了优化。然而，随着计算需求的日益增长，扩展到更广泛的硬件加速器类别变得尤为重要。AMD GPU被视为潜在的选项之一。

       硬件指标和软件栈对比显示，AMD的RX XTX与NVIDIA的RTX Ti在规格上相当。过去AMD在硬件性能上落后于NVIDIA的主要原因并不是硬件本身，而是软件支持和优化。然而，目前的生态系统中，这一差距正在逐步缩小。本文将深入探讨在AMD GPU上实现大模型推理的解决方案与NVIDIA GPU+CUDA的高效解决方案相比性能如何。

       机器学习编译（MLC）是一种新兴技术，旨在编译和自动优化机器学习模型。MLC解决方案利用MLC-LLM，它建立在Apache TVM Unity之上，后者是一个基于Python的高效开发和通用部署的机器学习编译软件栈。MLC-LLM支持CUDA、Metal、ROCm、Vulkan和OpenCL等后端，涵盖了从服务器级别GPU到移动设备的广泛范围。通过MLC-LLM，用户可以使用基于Python的工作流程获取开源的大语言模型，并在包括转换计算图、优化GPU算子的张量布局和调度以及在感兴趣的平台上本地部署时进行编译。

       针对AMD GPU和APU的MLC，有几种可能的技术路线，包括ROCm、OpenCL、Vulkan和WebGPU。ROCm技术栈与CUDA有许多相似之处，而Vulkan是最新图形渲染标准，为各种GPU设备提供了广泛支持。WebGPU是最新Web标准，允许在Web浏览器上运行计算。然而，很少有解决方案支持除了CUDA之外的方法，主要是因为复制新硬件或GPU编程模型的技术栈的工程成本过高。MLC-LLM支持自动代码生成，无需为每个GPU算子重新定制，从而为以上所有方法提供支持。性能优化最终取决于GPU运行时的质量以及在每个平台上的可用性。

       在AMD GPU上实现高性能LLM推理的解决方案提供了与NVIDIA GPU相当的性能。ROCm5.6下，AMD XTX可以达到NVIDIA 速度的%，考虑到CUDA性能，MLC-LLM是CUDA上大语言模型推理的最优解决方案，但仍有改进空间，如通过更好的attention算子优化。在查看性能测试结果时，建议放置%的误差。

       为了复现性能数据，用户可以利用预构建的安装包和使用说明，确保Linux系统上安装了ROCm 5.6或更高版本的AMD GPU。通过遵循说明安装启用了ROCm的预构建MLC pacakge，运行Python脚本以复现性能数据。此外，MLC-LLM还提供了一个命令行界面CLI，允许用户与模型进行交互式聊天。对于ROCm，需要从源代码构建CLI。

       在SteamDeck上运行Vulkan时，使用统一内存最多可达GB，足以运行4位量化的Llama-7B。这些结果为支持更多不同类型的消费者提供了启示。

       讨论和未来的方向指出，硬件可用性是生成式AI时代的关键问题。ML编译通过在硬件后端之间提供高性能的通用部署，提高硬件的可用性。基于AMD GPU的解决方案在适当的价格和可用性条件下具有潜力。研究目前重点关注消费级GPU，优化通常可以推广到云GPU。我们有信心该解决方案在云和消费级AMD和NVIDIA GPU之间具有普适性，并将在更多GPU访问权限后更新研究。我们鼓励社区在MLC通用部署流程的基础上构建解决方案。

       本文是通过MLC支持高效通用机器学习部署研究的一个阶段性努力，我们正积极地在几个方向上努力推广研究。我们最终的结论是，机器学习系统工程是一个持续的问题。关键问题不仅是构建正确的解决方案，还包括不断更新并解决硬件可用性问题。基于Python的ML编译开发流程使得我们可以在几小时内获得ROCm优化的支持，这在我们探索更多关于通用部署的想法时变得尤为重要。

       相关资源包括GitHub上的项目发布、详细指南、MLC LLM的源代码、Discord频道以及运行在浏览器里的LLM解决方案Web-LLM。我们特别感谢CMU、UW、SJTU、OctoML团队成员以及开源社区的支持，特别感谢Apache TVM社区、TVM Unity开发人员、LLaMA、Alpaca、Vicuna团队和huggingface、pytorch等开源社区的帮助。