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AMDVLK

適用於 Vulkan® 的 AMD 開源驅動程式

AMD Open Source Driver for Vulkan® 是適用於 Linux® 上 Radeon™ 圖形適配器的開源 Vulkan 驅動程式。它建構在 AMD 的平台抽象化庫 (PAL) 之上，這是一個共享元件，旨在封裝許多 AMD 3D 和運算驅動程式的某些硬體和作業系統特定的程式設計細節。利用 PAL 有助於提供跨平台的一致體驗，包括對最近發布的 GPU 的支援以及與 AMD 開發人員工具的兼容性。

組成特定VkPipeline物件的著色器使用基於 LLVM 的管道編譯器 (LLPC) 程式庫編譯為單一實體。 LLPC 建構在 LLVM 現有的 AMD GPU 著色器編譯基礎設施之上，以產生與 PAL 管道 ABI 相容的程式碼物件。值得注意的是，AMD的閉源Vulkan驅動目前使用不同的管道編譯器，這是AMD開源和閉源Vulkan驅動器之間的主要區別。

高層架構圖

產品支援

適用於 Vulkan 的 AMD 開源驅動程式旨在支援以下 AMD GPU：

  • Radeon™ RX 7900/7800/7700/7600 系列
  • Radeon™ RX 6900/6800/6700/6600/6500 系列
  • Radeon™ RX 5700/5600/5500 系列
  • Radeon™ Pro W5700/W5500 系列

注意對於 GFX10 之前的 GPU，請使用 v-2023.Q3.3 或更早版本。

作業系統支援

適用於 Vulkan 的 AMD 開源驅動程式旨在支援 AMDGPU 上游驅動程式堆疊和 AMDGPU Pro 驅動程式堆疊上的以下發行版和版本：

  • Ubuntu 24.04（amd64版本）
  • Ubuntu 22.04（amd64版本）
  • RedHat 8.6（x86-64 版本）
  • RedHat 9.0（x86-64 版本）

該驅動程式尚未在其他發行版和版本上經過良好的測試。您可以在您選擇的其他發行版和版本上嘗試。

注意要在 SI 和 CI 代 GPU 上運行具有 AMDGPU 上游驅動程式堆疊的 Vulkan 驅動程序，需要在核心中啟用 amdgpu.si_support 和 amdgpu.cik_support

功能支援和性能

適用於 Vulkan 的 AMD 開源驅動程式旨在支援以下功能：

  • 伏爾甘1.3
  • 超過 170 個擴展
  • Radeon™ GPUProfiler 追蹤
  • 內建調試和分析工具
  • 中間指令緩衝區搶佔和 SR-IOV 虛擬化

未來版本計畫實現以下功能和改進（各版本更新請參閱版本說明）：

  • Vulkan API 的即將推出的版本
  • 透過 RenderDoc 收集硬體效能計數器
  • LLPC 最佳化可提高 GPU 限制的效能和編譯時間
  • 最佳化以提高 CPU 限制的效能

已知問題

  • 如果您使用上游堆疊，可能需要從https://git.kernel.org/pub/scm/ 將核心升級到5.3 或更高版本，並將韌體（在/lib/firmware/amdgpu/ 下）升級到正確的版本linux/kernel/git/firmware/linux-firmware.git/tree/amdgpu，然後更新 ramfs (sudo mkinitramfs -o /boot/initrd.img- uname -r uname -r或sudo mkinitcpio --generate /boot /initrd .img- uname -r uname -r )
  • Linux 核心直到版本 5.5 才完全支援時間軸信號量。如果您使用的是早期版本的 Linux 內核，您可以安裝 Vulkan 時間軸訊號量層來啟用擴展

如何貢獻

歡迎您向 AMD Vulkan 開源驅動程式提交程式碼貢獻。

該驅動程式是根據五個儲存庫中的原始程式碼建構的：LLVM、XGL、LLPC、GPURT 和 PAL。

對於 LLVM 的更改，您應該向 LLVM 主幹提交貢獻。那裡的提交將被定期評估並合併到 amd-gfx-gpuopen-master 分支中。

對於 XGL、LLPC、GPURT 和 PAL 的更改，請針對dev 分支建立拉取請求。您的變更經過審核並被接受後，將在後續定期升級中評估是否合併到主分支。

重要提示：透過建立拉取請求，您同意專案擁有者根據 MIT 授權條款對您的貢獻進行許可。

當貢獻 XGL、LLPC、GPURT 和 PAL 時，您的程式碼應該：

  • 匹配附近現有程式碼的風格。當您的程式碼合併到主分支時，可能會對其進行編輯以符合我們的編碼標準。
  • 避免新增的依賴項，包括對 STL 的依賴項。

請使每項貢獻都相當小。如果您想做出重大貢獻，例如新功能或擴展，請先提出問題，以便規劃評估和審查您的工作。

注意由於 PAL 是一個共享組件，必須支援其他 API、其他作業系統和預生產硬件，因此可能會要求您修改 PAL 更改，而從純 Linux Vulkan 驅動程式的角度來看，這些原因可能並不明顯。

建構說明

系統需求

建議在建置系統中安裝至少 16GB RAM。

建構系統

  • 需要 CMake 3.21 或更高版本。如果 cmake 版本低於 3.21，請下載並安裝正確的版本。
  • 需要 C++ 20 支援。像gcc9、clang11。
  • 需要忍者。

安裝開發和工具包

烏班圖

 sudo apt-get install build-essential cmake curl g++-multilib gcc-multilib git ninja-build pkg-config python3 python3-jinja2 python3-ruamel.yaml
64位
 sudo apt-get install libssl-dev libx11-dev libxcb1-dev x11proto-dri2-dev libxcb-dri3-dev libxcb-dri2-0-dev libxcb-present-dev libxshmfence-dev libxrandr-dev libwayland-dev
32位
 dpkg --add-architecture i386
sudo apt-get install libssl-dev:i386 libx11-dev:i386 libxcb1-dev:i386 libxcb-dri3-dev:i386 libxcb-dri2-0-dev:i386 libxcb-present-dev:i386 libxshmfence-dev:i386 libwayland-dev libwayland-dev:i386 libxrandr-dev:i386

紅帽

64位
 sudo yum -y install openssl-devel gcc-c++ python3 python3-pip curl glibc-devel libstdc++-devel libxcb-devel libX11-devel libxshmfence-devel libXrandr-devel wayland-devel
pip3 install jinja2 ruamel.yaml
32位
 sudo yum -y install openssl-devel.i686 gcc-c++ python3 python3-pip curl glibc-devel.i686 libstdc++-devel.i686 libxcb-devel.i686 libX11-devel.i686 libxshmfence-devel.i686 libXrandr-devel.i686 wayland-devel.i686
pip3 install jinja2 ruamel.yaml

安裝著色器編譯工具

需要安裝 DirectXShaderCompiler 和 glslang 等著色器編譯工具來建立光線追蹤支援。

烏班圖22.04

建議從 VulkanSDK 1.3.290 或更高版本安裝它們。

Ubuntu 22.04（傑米） 

 wget -qO- https://packages.lunarg.com/lunarg-signing-key-pub.asc | sudo tee /etc/apt/trusted.gpg.d/lunarg.asc
sudo wget -qO /etc/apt/sources.list.d/lunarg-vulkan-1.3.290-jammy.list https://packages.lunarg.com/vulkan/1.3.290/lunarg-vulkan-1.3.290-jammy.list
sudo apt update
sudo apt install vulkan-sdk

其他的

取得 DirectXShaderCompiler 和 glslang 原始碼並在本機建置工具。 

 #!/bin/bash

if [ ! -d DirectXShaderCompiler ]; then
git clone --depth=1 -b release-1.8.2403 https://github.com/microsoft/DirectXShaderCompiler.git
fi

if [ ! -d glslang ]; then
git clone --depth=1 -b vulkan-sdk-1.3.290.0 https://github.com/KhronosGroup/glslang.git
fi

cd DirectXShaderCompiler
git submodule init
git submodule update
cmake -H. -Bbuilds -GNinja -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release -C ./cmake/caches/PredefinedParams.cmake
cmake --build builds
cd ..

cd glslang
cmake -H. -Bbuilds -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release -DCMAKE_INSTALL_PREFIX='builds/install'
cd builds
make -j8 install
cd ../../

在 amdvlk 驅動程式建置之前設定 env PATH 和 LD_LIBRARY_PATH。 

 export PATH=/builds/bin:/install/bin:$PATH
export LD_LIBRARY_PATH=/builds/lib:$LD_LIBRARY_PATH

取得回購工具

 mkdir ~/bin
curl https://storage.googleapis.com/git-repo-downloads/repo > ~/bin/repo
chmod a+x ~/bin/repo
export PATH=~/bin:"$PATH"

取得原始碼

 mkdir vulkandriver
cd vulkandriver
repo init -u https://github.com/GPUOpen-Drivers/AMDVLK.git -b master
repo sync

注意dev 分支中的原始程式碼可以透過在「repo init」指令中使用「-b dev」來取得。

建立驅動程式並產生 JSON 文件

 cmake -G Ninja -S xgl -B builds/Release64
cmake --build builds/Release64

cmake -G Ninja -S xgl -B builds/Release32 -DCMAKE_C_FLAGS=-m32 -DCMAKE_CXX_FLAGS=-m32
cmake --build builds/Release32

筆記

  • 對於調試構建，請使用-DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug -DLLVM_PARALLEL_LINK_JOBS=2 （連結 llvm 的調試構建非常佔用內存，因此我們僅使用兩個並行作業）。
  • 如果您想與驅動程式一起建立工具（例如 amdllpc），請在 repo init 中新增-m build_with_tools.xml並新增建置選項-DXGL_BUILD_TOOLS=ON 。

安裝說明

安裝Vulkan SDK

您可以在這裡下載並安裝SDK套件。

安裝依賴項

烏班圖

 sudo apt install libssl3

紅帽

 sudo yum install openssl-libs

安裝驅動程式和 JSON 文件

 sudo cmake --install builds/Release64 --component icd
sudo cmake --install builds/Release32 --component icd

如果要將驅動程式安裝到自訂目錄，可以在cmake build指令中新增「-DCMAKE_INSTALL_PREFIX={安裝目錄}」。 JSON 檔案將安裝到 /etc/vulkan/icd.d，而其他檔案將安裝到您指定的安裝目錄。

如果系統中也安裝了RADV，則安裝後將預設啟用AMDVLK驅動程式。您可以透過環境變數 AMD_VULKAN_ICD = AMDVLK 或 RADV 在 AMDVLK 和 RADV 之間切換驅動程式。

注意：僅在執行 AMDGPU 上游驅動程式堆疊時才需要執行其餘步驟。

開啟 DRI3 並停用模式設定 X 驅動程式

在 /usr/share/X11/xorg.conf.d/10-amdgpu.conf 中加入以下行： 

 Section "Device"

Identifier "AMDgpu"

Option  "DRI" "3"

EndSection

並確保以下行不包含在該部分中： 

 Driver      "modesetting"

所需設定

在 libdrm 版本低於 2.4.92 的 AMDGPU 上游驅動程式堆疊上，每次提交的最大 IB 數量必須限制為 4（Vulkan 的 AMD 開源驅動程式中的預設值為 16）。這可以透過運行時設定機制透過將以下行新增至 amdPalSettings.cfg 來完成： 

 MaxNumCmdStreamsPerSubmit,4
CommandBufferCombineDePreambles,1

使用預先建置驅動程式安裝

您可以在建立驅動程式時使用以下命令產生安裝包：

烏班圖

 cmake -G Ninja -S xgl -B builds/Release64 [-DPACKAGE_VERSION=package version]
cmake --build builds/Release64 --target makePackage

紅帽

 cmake -G Ninja -S xgl -B builds/Release64 [-DPACKAGE_VERSION=package version]
cmake --build builds/Release64 --target makePackage

您也可以從 https://github.com/GPUOpen-Drivers/AMDVLK/releases 下載預先建置的軟體包，用於 master 分支中的每個程式碼升級。

下面是安裝說明：

烏班圖

 sudo dpkg -r amdvlk  # If old version is installed on the machine, remove it first 
sudo dpkg -i amdvlk_x.x.x_amd64.deb
sudo apt-get -f install

紅帽

 sudo rpm -e amdvlk   # If old version is installed on the machine, remove it first 
sudo rpm -i amdvlk-x.x.x.x86_64.rpm

對於 Ubuntu，您也可以從 https://repo.radeon.com 安裝最新的驅動程式版本： 

 sudo wget -qO - http://repo.radeon.com/amdvlk/apt/debian/amdvlk.gpg.key | sudo apt-key add -
sudo sh -c 'echo deb [arch=amd64,i386] http://repo.radeon.com/amdvlk/apt/debian/ bionic main > /etc/apt/sources.list.d/amdvlk.list'
sudo apt-get remove amdvlk # If old version is installed on the machine, remove it first 
sudo apt update
sudo apt-get install amdvlk

運行時設定

該驅動程式公開了許多可以自訂驅動程式行為並促進偵錯的設定。您可以在以下路徑之一下的 amdVulkanSettings.cfg 或 amdPalSettings.cfg 檔案中新增/編輯設置，格式為每行一個name,value對：

  • /etc/amd
  • $AMD_CONFIG_DIR

下面列出了一些範例設定：

設定名稱有效值評論
AllowVkPipelineCachingToDisk 0：不允許
1：預設
1 是預設值，它啟用 Pal 的基於存檔檔案的快取。
存檔檔案儲存在 ~/.cache/AMD/VkCache 下。
ShaderCacheMode 0：禁用緩存
1：運行時緩存
2：快取到磁碟		運行時緩存是預設模式。對於“快取到磁碟”，快取檔案在 $AMD_SHADER_DISK_CACHE_PATH/AMD/LlpcCache 或 $XDG_CACHE_HOME/AMD/LlpcCache 或 $HOME/.cache/AMD/LlpcCache 下產生
IFH 0：預設
1：刪除所有提交
無限快速的硬體。提交調用在發送到硬體之前被丟棄。對於測量 CPU 限制的效能很有用。
EnableVmAlwaysValid 0：停用
1：預設
2：強制使能
1 是預設設置，可為核心 4.16 及更高版本啟用 VM-always-valid 功能。此功能可以減少與虛擬記憶體管理相關的命令緩衝區提交開銷。
IdleAfterSubmitGpuMask GPU 的位元遮罩（即位元 0 是 GPU0 等）強制 CPU 立即等待指定 GPU 群組上的每個 GPU 提交完成。

所有可用的設定都可以透過檢查下面定義它們的來源檔案來確定。

  • .../xgl/icd/settings/settings.cfg（API 層設定）
  • .../pal/src/core/settings_core.json（與 PAL 硬體無關的設定）
  • .../pal/src/core/hw/gfxip/gfx6/settings_gfx6.json（PAL GFX6-8 設定）
  • .../pal/src/core/hw/gfxip/gfx9/settings_gfx9.json（PAL GFX9+ 設定）

運行時設定僅在設備初始化時讀取，並且在不重新啟動應用程式的情況下無法更改。如果在具有多個 GPU 的系統上執行，則相同的設定將套用於所有 GPU。設定檔中以;開頭的行將被視為評論。

啟用正在開發的擴充

正在開發的擴充功能在驅動程式中預設不啟用。您可以透過環境變數啟用它們：

[...]"">
 export AMDVLK_ENABLE_DEVELOPING_EXT=" [...]"

或者

 export AMDVLK_ENABLE_DEVELOPING_EXT="all"

擴展名不區分大小寫。

PAL GpuProfiler 層

GpuProfiler 是一個可選層，旨在攔截 PAL 介面以提供基本的 GPU 分析支援。目前，該層僅透過運行時設定進行控制，並將其結果輸出到檔案。

您可以使用以下運行時設定產生 .csv 文件，其中包含在應用程式的指定幀期間執行的工作的 GPU 計時（每一幀一個文件）：

設定名稱價值評論
GpuProfilerMode 0：停用
1：啟用並關閉 sqtt
2：使用 sqtt 啟用線程追蹤
3：使用 sqtt 啟用 RGP		啟用並設定 GPU 效能分析器圖層的 SQTT 模式。效能資料的實際擷取必須透過 GpuProfilerConfig_StartFrame 的幀號或按 Shift-F11 來指定。
GpuProfilerConfig.LogDirectory <目錄路徑>目錄路徑相對於 $AMD_DEBUG_DIR 或 $TMPDIR 或 /var/tmp/，預設值為“amdpal/”。您的應用程式必須對該目錄具有寫入權限。分析日誌輸出到以 格式命名的子目錄。
GpuProfilerConfig.Granularity 0：每次抽獎
1：每個cmdbuf		定義測量/分析的內容。 Per-draw計算指令緩衝區內的各個指令（例如繪圖、調度等），而per-cmdbuf僅彙總整個指令緩衝區。
GpuProfilerConfig.StartFrame正整數捕獲數據的第一幀。如果未設定 StartFrame 和 FrameCount，則將分析所有幀。
GpuProfilerConfig.FrameCount正整數要捕獲資料的幀數。
GpuProfilerConfig.RecordPipelineStats 0, 1如果啟用，則收集每個條目的管道統計查詢資料。

您可以使用腳本timingReport.py來分析分析日誌： 

 python timingReport.py

轉儲管道和著色器

timeReport.py 的輸出包括頂級管道的信息，如下所示： 

 Top Pipelines (>= 1%)
Compiler Hash         | Type         | Avg. Call Count | Avg. GPU Time [us] | Avg. Frame %
1. 0xd91d15e42d62dcbb | VsPs         |              43 |          11,203.15 |      10.20 %
2. 0x724e9af55f2adf1b | Cs           |               1 |           9,347.50 |       8.51 %
3. 0x396e5ad6f7a789f7 | VsHsDsPs     |             468 |           8,401.35 |       7.65 %

您可以在 amdPalSettings.cfg 中加入以下設定來轉儲每個管道的資訊： 

 EnablePipelineDump,1
PipelineDumpDir,

PipelineDumpDir 是相對於 $AMD_DEBUG_DIR 或 $TMPDIR 或 /var/tmp/ 的子路徑，預設值為「spvPipeline/」。管道轉儲檔案的命名格式類似 Pipeline_.pipe。例如，上面的 top 1 管道轉儲到 PipelineVsFs_0xD91D15E42D62DCBB.pipe。每個管道引用的著色器也會轉儲到 .spv 檔案中。

PAL 偵錯覆蓋

可以啟用 PAL 的調試覆蓋層以在正在運行的應用程式之上顯示即時統計資料和資訊。這包括滾動 FPS 平均值、CPU 和 GPU 幀時間，以及追蹤從每個可用堆分配了多少視訊記憶體的分類帳。目前不支援基準測試（即“基準測試 (F11)”）。

設定名稱價值評論
DebugOverlayEnabled 0, 1啟用調試覆蓋。
DebugOverlayConfig.DebugOverlayLocation 0：左上角
1：右上角
2：左下角
3：右下角		確定應顯示覆蓋文字的位置。可用於避免與應用程式的重要渲染發生衝突。
DebugOverlayConfig.PrintFrameNumber 0, 1報告當前影格編號。在確定使用 GpuProfiler 層進行分析的良好幀範圍時非常有用。
DebugOverlayConfig.TimeGraphEnable 0, 1啟用最近 CPU 和 GPU 幀時間圖表的渲染。

第三方軟體

適用於 Vulkan 的 AMD 開源驅動程式包含第三方編寫的程式碼。

  • LLVM 根據 Apache License v2.0 進行分發，但有 LLVM 例外情況。請參閱 LLVM 儲存庫頂部目錄中的 LICENSE.TXT 檔案。
  • MetroHash 是根據 Apache License 2.0 條款分發的。請參閱 MetroHash 儲存庫頂部目錄中的 LICENSE 檔案。
  • CWPack 根據 MITLicense 條款進行分發。請參閱 CWPack 儲存庫頂部目錄中的 LICENSE 檔案。
  • 請參閱 PAL、LLPC、GPURT 和 XGL 儲存庫中的 README.md 文件，以了解有關這些庫使用的第三方軟體的資訊。

免責聲明

本文所包含的資訊僅供參考，如有更改，恕不另行通知。本文檔可能包含技術錯誤、遺漏和印刷錯誤，AMD 沒有義務更新或更正此資訊。 Advanced Micro Devices, Inc. 不對本文檔內容的準確性或完整性做出任何聲明或保證，並且不承擔任何形式的責任，包括關於不侵權、適銷性或特定用途適用性的暗示保證。軟體或本文所述的其他產品的操作或使用。本文檔未授予任何知識產權許可（包括默示許可或禁止反言許可）。適用於購買或使用 AMD 產品的條款和限制在雙方簽署的協議或 AMD 的標準銷售條款和條件中規定。

AMD、AMD 箭頭標誌、Radeon、FirePro 及其組合是 Advanced Micro Devices, Inc. 的商標。

Vega 是 AMD 架構的代號，而不是產品名稱。

Linux 是 Linus Torvalds 在美國和其他國家的註冊商標。

Vulkan 和 Vulkan 標誌是 Khronos Group, Inc. 的註冊商標。

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