AMD ROCm mení spôsob, akým využívame grafické karty. Už dávno nie sú len nástrojom na hranie hier – dnes stoja v jadre umelej inteligencie, 3D grafiky, vedeckých simulácií aj spracovania obrovských objemov dát. Dlhé roky tento svet ovládala Nvidia so svojou platformou CUDA, no na scénu prichádza čoraz silnejšia otvorená alternatíva od AMD – práve ROCm.
V tomto článku si vysvetlíme, čo je AMD ROCm, prečo vznikol, ako funguje, aké výhody prináša a prečo by vás mal zaujímať – nech ste začiatočník alebo profesionál.
Čo je AMD ROCm ?
AMD ROCm (Radeon Open Compute Platform) je otvorená výpočtová platforma, ktorá mení grafické karty Radeon na nástroj pre umelú inteligenciu, vedecké výpočty, 3D grafiku a spracovanie obrovských dát. Inými slovami – vďaka ROCm dokáže grafická karta robiť to, čo by samotný procesor nezvládol dostatočne rýchlo.
Nejde pritom len o jeden program, ale o celý ekosystém – od ovládačov grafickej karty, cez vývojárske knižnice až po nástroje, ktoré umožňujú prenášať aplikácie z iných platforiem. Vďaka tomu sa ROCm dá použiť rovnako dobre v domácom počítači aj v superpočítačoch, ktoré patria medzi najvýkonnejšie na svete.
Pre lepšie pochopenie:
- CPU (procesor) je univerzálny „mozog“ počítača. Vie spracovať všetko, ale robí to postupne, a preto sa pri obrovskom množstve dát rýchlo stáva úzkym hrdlom.
- GPU (grafická karta) má stovky až tisíce menších výpočtových jadier. Tie pracujú súčasne a dokážu zvládnuť veľké objemy dát naraz.
Predstavte si CPU ako jedného kuchára, ktorý varí celé menu sám. GPU je tím stoviek kuchárov, ktorí pripravujú jedlá spoločne. Výsledok je hotový výrazne rýchlejšie.
Vďaka tomu sú GPU ideálne na úlohy ako:
- tréning umelej inteligencie,
- numerické simulácie,
- 3D renderovanie,
- vedecké výpočty,
- spracovanie veľkých dát.
AMD ROCm funguje ako most medzi softvérom a grafickou kartou. Zabezpečuje, aby programy dokázali tento paralelný výkon využiť efektívne a premeniť surovú silu GPU na praktické výsledky.
Ako funguje AMD ROCm ?
AMD ROCm je viacvrstvový systém, kde každá časť plní svoju úlohu a spoločne zabezpečujú, aby grafická karta vedela spracovať výpočty rýchlo a efektívne.
Funguje to tak, že softvér (napríklad aplikácia umelej inteligencie alebo program na 3D grafiku) pošle požiadavku na výpočet. Táto požiadavka prejde cez jednotlivé vrstvy ROCm, ktoré ju prevedú do podoby, ktorej GPU rozumie, a postarajú sa o to, aby sa úloha vykonala paralelne na stovkách alebo tisícoch výpočtových jadier.
Hlavné stavebné prvky, ktoré tento proces zabezpečujú, sú:
- ROCK – ovládač grafickej karty, ktorý umožňuje operačnému systému komunikovať s GPU na nízkej úrovni.
- ROCr runtime – prostredie, ktoré prekladá príkazy zo softvéru do inštrukcií pre grafickú kartu a riadi jej chod.
- HIP (Heterogeneous Interface for Portability) – rozhranie, ktoré umožňuje písať kód tak, aby bol prenositeľný medzi rôznymi platformami a výrobcami.
- HIPIFY – nástroj, ktorý dokáže automaticky previesť programy napísané pre CUDA (Nvidia) do formátu HIP, aby fungovali aj na AMD kartách.
- Vývojárske knižnice – hotové balíky funkcií, ktoré urýchľujú špecifické typy výpočtov. Napríklad MIOpen pre neurónové siete alebo knižnice pre matematické operácie ako BLAS a FFT.
V praxi to znamená, že používateľ spustí aplikáciu, tá cez ROCm vyšle požiadavku, ROCm ju preloží a grafická karta vykoná výpočet. Celý proces prebieha automaticky – používateľ vidí iba výsledok v podobe rýchlejšieho renderu, natrénovaného AI modelu alebo spracovaných dát.
ROCm tak funguje ako spojovací most medzi softvérom a hardvérom: programy dostanú jednoduché prostredie na prácu a grafická karta sa postará o výkon.
Prečo vzniklo AMD ROCm ?
Dlhé roky bol svet výpočtov na grafických kartách prakticky závislý od Nvidie a jej systému CUDA. Fungoval iba na kartách Nvidia, takže väčšina aplikácií umelej inteligencie či vedeckých výpočtov bežala len na jednom type hardvéru.
AMD sa rozhodlo túto závislosť narušiť a vytvorilo ROCm – otvorenú platformu, ktorá:
- sprístupňuje výkon Radeon grafík aj mimo hier,
- umožňuje vývojárom prenášať kód medzi Linuxom a Windowsom,
- prináša viac konkurencie a voľby pre používateľov.
Dnes už ROCm nie je len záležitosťou superpočítačov a dátových centier – stáva sa dostupným aj pre bežných ľudí..
HIP SDK – veľký prelom
HIP SDK (Heterogeneous Interface for Portability Software Development Kit) je kľučový nástroj od AMD určený pre vývojárov. Jeho hlavnou úlohou je umožniť, aby programy napísané pre Nvidiu (CUDA) mohli fungovať aj na grafických kartách AMD.
Pred HIP SDK bol problém jasný – väčšina aplikácií umelej inteligencie a vedeckých výpočtov vznikala pre CUDA. Ak chcel niekto použiť grafiku AMD, musel prepísať kód prakticky od nuly. To bolo zdĺhavé, nákladné a pre mnohých demotivujúce.
HIP SDK túto bariéru odstraňuje:
- funguje ako kompatibilitná vrstva medzi CUDA a AMD,
- dokáže automaticky „preložiť“ kód CUDA do formátu HIP,
- vo väčšine prípadov stačí iba drobná úprava programu.
V praxi to znamená, že program, ktorý predtým fungoval iba na Nvidii, dnes môže bežať aj na Radeon grafikách. To uľahčuje život vývojárom, šetrí čas a otvára používateľom nové možnosti – môžu si vybrať hardvér podľa ceny či dostupnosti, a nie podľa toho, pre koho bol program pôvodne napísaný.
Kde ROCm funguje a čo ponúka
Na začiatku bol AMD ROCm určený len pre Linux. To znamenalo, že ho mohli využívať najmä výskumníci a odborníci v dátových centrách. Dnes už funguje aj na Windows, takže sa stal dostupným pre širšie publikum – od profesionálov až po bežných používateľov doma.
Podobne sa rozšírila aj podpora grafických kariet. Najskôr fungoval len na profesionálnych modeloch ako AMD Instinct alebo Radeon Pro. Postupne však pribudla podpora aj pre klasické herné a spotrebiteľské karty – napríklad série Radeon RX 7000 a RX 9000. Navyše AMD prisľúbilo, že všetky nové grafické karty budú mať podporu ROCm hneď od svojho uvedenia. To znamená, že používatelia už nemusia čakať mesiace na potrebné ovládače alebo knižnice.
Ekosystém nástrojov a aplikácií
ROCm je navrhnutý tak, aby dobre zapadol do existujúcich pracovných postupov. Podporuje najpopulárnejšie knižnice a frameworky, ktoré sa používajú pri umelej inteligencii a výpočtoch, vrátane PyTorch, TensorFlow, ONNX, MXNet, CuPy, Caffe či llama.cpp.
Významnú úlohu má aj v kreatívnom prostredí. Od verzie 3.0 dokáže Blender využívať AMD ROCm (cez technológiu HIP) na renderovanie. V praxi to znamená, že tvorcovia 3D grafiky a animácií môžu pri práci naplno využiť výkon svojich Radeon kariet bez obmedzení.
ROCm sa však neobmedzuje len na domáce počítače. Využíva sa aj v najvýkonnejších superpočítačoch sveta, ako sú Frontier alebo pripravovaný El Capitan, ktoré posúvajú hranice vedy a technológií.
Výkon a optimalizácia
Jednou z najväčších predností AMD ROCm je schopnosť prispôsobiť výkon konkrétnej grafickej karte. Tento proces sa volá auto-tuning – systém dokáže automaticky nájsť najlepší spôsob, ako na danej karte spustiť výpočty.
Podľa štúdie z roku 2024 priniesol auto-tuning na AMD GPU až desaťnásobné zrýchlenie. Pre porovnanie, na kartách Nvidia to bolo iba dvojnásobné. To ukazuje, že architektúra AMD má veľký potenciál, najmä vtedy, keď sa softvér dokáže prispôsobiť konkrétnemu hardvéru.
Zhrnutie AMD ROCm
AMD ROCm je otvorená platforma, ktorá premieňa grafické karty Radeon na nástroj pre umelú inteligenciu, simulácie, 3D grafiku aj prácu s veľkými dátami. Dlho bola určená hlavne pre superpočítače a dátové centrá, no dnes sa stáva dostupná aj pre bežných používateľov.
V praxi to znamená, že:
- aplikácie umelej inteligencie, ako Stable Diffusion či lokálne chatboty, bežia na Radeone rýchlejšie,
- kreatívci získajú výkon navyše pri video editácií a 3D renderovaní,
- študenti a výskumníci dostanú cenovo dostupnú alternatívu k Nvidii.
AMD zároveň investuje do budúcnosti ROCm – zjednodušuje inštaláciu, rozširuje podporu systémov a grafických kariet a buduje celé ekosystémy knižníc. Cieľ je jasný, a to sprístupniť výkon GPU širšiemu publiku a ponúknuť otvorenú alternatívu k Nvidii CUDA.
Pre používateľov to znamená jediné – silný a dostupný výpočtový výkon je bližšie než kedykoľvek predtým.