Plumbers Conference: Linux-Entwickler will einheitliche Cuda-Alternative schaffen

Der Betreuer des Grafik-Subsystems des Linux-Kernels, David Airlie, schlägt vor, eine einheitliche Open-Source-Alternative zu der Cuda-Bibliothek zu schaffen. Die Grundlagen dafür seien bereits vorhanden.

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Linux-Systeme sollen einen einheitlichen Compute-Stack bekommen.
Linux-Systeme sollen einen einheitlichen Compute-Stack bekommen. (Bild: Nomis-simon/CC-BY 2.0)

Die Verwendung von Grafikkarten zum Beschleunigen von Rechenaufgaben werde immer wichtiger, schreibt der Betreuer des Grafik-Subsystems des Linux-Kernels, David Airlie, zu seinem Vortrag auf der Linux Plumbers Conference. Das gelte vor allem für KI- und Machine-Learning-Aufgaben sowie High-Performance-Computing. Neben dem proprietären Cuda-Framework von Nvidia gebe es aber keine einheitliche Open-Source-Lösung für diese Aufgaben, was Airlie mit Hilfe der Community ändern möchte.

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Analog zu den Gallium-3D-Treibern aus der Mesa-Grafikbibliothek, die untereinander teils sehr viel gemeinsamen Code nutzen oder auf eine einheitliche Basis zugreifen, möchte Airlie diese Art Treiberstapel auch für die Rechenaufgaben erstellen, die über die GPU abgewickelt werden. Airlie weist aber auch explizit darauf hin, dass sein Vortrag noch keine konkreten Antworten biete, sondern stattdessen als Startpunkt für Diskussionen und mögliche Implementierungen in diesem Bereich dienen soll.

Airlie stellt zunächst fest, dass viele Machine-Learning-Frameworks, auch wenn sie selbst Open Source sind wie etwa Tensorflow, dennoch Nvidias proprietären Cuda-Code zur Beschleunigung über die GPU nutzen. Darüber hinaus existieren mit AMDs ROCm oder Intels OpenCL NEO zwar Open-Source-Implementierungen für diesen Einsatzzweck. Diese sind aber stark herstellerabhängig, teilen kaum oder gar keinen Code und lassen sich auch nur sehr schwer über das bisherige Modell der Linux-Distributionen verteilen. Letzteres liege etwa an den vielen Forks der Compilerwerkzeuge von LLVM.

Einheitlicher Compute-Stack in Mesa

Der Vorschlag von Airlie sieht vor, als Frontend und API für die eigentlichen Anwendungen auf das Sycl-Projekt der Khronos-Group zu setzen. Dieses ist Open Source, lizenzkostenfrei und wird von dem Industriekonsortium als Standard vorangetrieben, ähnlich wie die Grafikschnittstelle Vulkan. Sycl abstrahiert über OpenCL und auch SPIR-V, was ebenfalls für Vulkan genutzt wird. Inzwischen verfügt die Mesa-Bibliothek über den Compute-Support für SPIR-V oder auch über Vulkan-Support für verschiedene Hardware.

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Ihre Arbeiten an dem freien Nouveau-Treiber für Nvidia-GPUs haben die Red-Hat-Entwickler Karol Herbst und Rob Clark bereits auf der vergangenen X.org Developers Conference Ende September vorgestellt. Diese Herangehensweise ließe sich offenbar auch für die anderen von Mesa unterstützen GPU-Treiber umsetzen und so schließlich auch die Idee von Airlie selbst. Wann und ob es dazu aber kommt, ist derzeit noch unklar.

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