Mengenal ROCm, 'software stack' sumber terbuka dari AMD
ROCm adalah singkatan dari Radeon Open Compute, yaitu sebuah software stack (rangkaian perangkat lunak) yang dikembangkan oleh AMD. Tujuannya: menyediakan alat-alat yang memudahkan pemrogram (developer) menggunakan GPU AMD tidak hanya untuk grafis, tetapi juga untuk keperluan komputasi yang sangat besar, misalnya simulasi, AI / machine learning, pemrosesan data ilmiah, dan lain-lain.
Dengan kata lain ROCm adalah “jembatan” antara perangkat keras GPU AMD dan program yang ingin berjalan di atasnya, meliputi dari bagian inti di dalamnya (driver, runtime) hingga bagian terluarnya seperti pustaka dan applikasinya. Cek arsitektur ROCm yang dipublikasikan oleh AMD berikut ini.
Komponen-komponen ROCm
ROCm bukanlah satu perangkat lunak tunggal, melainkan kumpulan modul (komponen) yang bekerja bersama. Berikut beberapa komponen pentingn ROCm:
1. Library (Pustaka)
Library adalah kode siap pakai yang menyediakan fungsi-fungsi umum agar pengembang tidak perlu menulis semuanya dari nol. Beberapa library ROCm:
- MIOpen → pustaka untuk deep learning, sepertineural networks
- MIVisionX → pustaka untuk pengolahan citra (computer vision)
- rocBLAS, rocFFT, rocSOLVER, rocSPARSE → pustaka matematika (vektor, matriks, Fast Fourier Transform (FFT), sistem persamaan, dan lain-lain)
- Composable Kernel → pustaka untuk menulis kernel khusus (fungsi dasar yang berjalan di GPU) agar lebih optimal untuk beban kerja machine learning
2. Tools (Alat bantu)
Alat untuk membantu manajemen, debugging, pemantauan performa, dan validasi:
- AMD SMI → antarmuka untuk mengontrol dan memantau status GPU (misalnya suhu, konsumsi daya)
- ROCm Compute Profiler / System Profiler → alat untuk menganalisis dan melacak performa aplikasi GPU
- Debugger (ROCgdb, ROCdbgapi) → alat untuk menemukan kesalahan (bug) dalam kode yang berjalan di GPU
3. Kompiler & Runtime
Agar kode pengguna bisa dijalankan di GPU, dibutuhkan:
- HIP (Heterogeneous-computing Interface for Portability) → API / model pemrograman yang memungkinkan kode bisa dijalankan di berbagai GPU (termasuk AMD)
- HIPCC → kompiler yang menerjemahkan kode HIP menjadi kode yang GPU AMD bisa jalankan
- ROCr-Runtime → runtime untuk menjalankan kernel GPU dan mengatur interaksi antara CPU dan GPU
- AMD Compute Language Runtime (CLR) → runtime yang mendukung HIP dan OpenCL
Bagaimana ROCm Bekerja
Sederhananya, ROCm bekerja seperti berikut ini:
-
Penulisan Kode Pengembang menulis kode aplikasi yang akan menggunakan GPU, dengan menggunakan API seperti HIP, atau library yang disediakan.
-
Kompilasi & Penerjemahan Kode HIP diterjemahkan oleh HIPCC ke dalam bahasa yang bisa dimengerti GPU (mirip seperti compiler → assembler).
-
Runtime & Eksekusi Runtime ROCm mengatur bagaimana kernel (fungsi yang dijalankan di GPU) dipanggil, mengalokasikan memori dari CPU ke GPU, pertukaran data, sinkronisasi, dan lain-lain.
-
Pustaka Tingkat Tinggi & Optimasi Saat aplikasi membutuhkan fungsi khusus (misalnya operasi matriks besar, transformasi Fourier, atau neural network), ia akan memanggil pustaka seperti rocBLAS, MIOpen, dll., yang sudah dioptimalkan agar berjalan cepat di GPU AMD.
-
Profiling & Debugging Untuk memeriksa apakah kode berjalan efisien atau ada bug, alat profiler dan debugger digunakan. Fitur ini membantu pengembang memperbaiki dan meningkatkan performa aplikasi GPU-nya.
Keunggulan ROCm dibandingkan Software Alternatif
Bagi pembaca awam yang mungkin mengenal GPU dari sisi grafis gaming, beberapa keunggulan ROCm di ranah komputasi adalah:
-
Arsitektur terbuka (open source) Banyak komponennya bersifat open source, sehingga pengguna dapat melihat, memodifikasi, dan ikut berkontribusi. Konsep ini berbeda dari beberapa solusi tertutup atau propietary, seperti CUDA dari NVIDIA.
-
Portabilitas via HIP Kode yang ditulis dengan HIP bisa lebih mudah dipindah (port) antar jenis GPU, misalnya dari AMD ke platform lain (dengan modifikasi tertentu yang lebih sederhana dibandingkan piranti lunak propietary).
-
Ekosistem lengkap ROCm menyediakan keseluruhan pipeline, mulai dari kernel tingkat rendah hingga library AI, sehingga pengembang tidak perlu mencari dan menggunakan banyak alat dari pihak ketiga sebagian besar modul dan pustaka sudah disediakan dan terintegrasi satu sama lainnya.
-
Optimasi untuk GPU AMD Karena ROCm dibuat oleh AMD sendiri, pustaka dan runtime-nya dapat dioptimalkan sedemikian rupa agar cocok dengan arsitektur GPU AMD, sehingga menghasilkan performa lebih baik.
Penutup & Catatan Penting
- ROCm adalah “jembatan perangkat lunak” yang memungkinkan GPU AMD digunakan untuk komputasi, bukan hanya keperluan grafis seperti gaming danp pengeditan video.
- ROCm terdiri dari banyak komponen, seperti library matematika & AI, alat manajemen & debugging, kompiler & runtime, dan antarmuka API seperti HIP.
- Untuk pembaca awam: bayangkan GPU sebagai mesin yang sangat canggih dalam pemrosesan paralel, dan ROCm sebagai rangkaian “alat dan helper” agar kita bisa memprogram mesin itu agar bekerja sesuai kebutuhan kita, misalnya untuk simulasi, AI, dsb.
Referensi