電子發燒友網報道（文/梁浩斌）一直以來，圍繞CUDA打造的軟件生態，是英偉達在GPU領域最大的護城河，尤其是隨著目前AI領域的發展加速，市場火爆，英偉達GPU+CUDA的開發生態則更加穩固，AMD、英特爾等廠商雖然在努力追趕，但目前還未能看到有威脅英偉達地位的可能。

最近一家英國公司Spectral Compute推出了一款方案，可以為AMD的GPU原生編譯CUDA源代碼，目前正在RNDA2、RDNA3上進行規模測試。這或許可以打破CUDA與英偉達GPU的生態壁壘？


SCALE編譯器

Spectral Compute據稱花了7年時間開發SCALE，SCALE不依賴英偉達的代碼，而是通過一些開源LLVM組件等，建立了其CUDA兼容的工具鏈，讓SCALE在多個平臺之間能高度兼容。

其實在以往也有一些其他GPU硬件兼容CUDA的方式，比如AMD支持的ZLUDA推出的開源移植項目，通過重新編譯二進制代碼，就能夠讓CUDA庫在AMD自家的ROCm上運行，令AMD GPU適配CUDA生態。

但SCALE的特性在于，可以避免代碼移植的步驟，開發人員可以使用單一版本的代碼庫，因為SCALE本身與CUDA的源代碼兼容，這大大提高了可用性。

Spectral Compute的CEO Michael Sondergaard表示：我們相信，只需要編寫一次代碼，就可以在任何硬件平臺上運行它，對于CPU代碼來說，這已經實現很多年了，那為什么GPU不行呢？我們著手通過彌合主流的CUDA編程語言和其他GPU硬件供應商之間的兼容性差距，來直接解決這個問題。

Michael 還提到：“應該構建一個圍繞GPU的開源生態系統，類似目前CPU所享有的生態環境，同時確保不同平臺間的互聯互通。”他認為，通過SCALE可以彌合CUDA與其他硬件供應商之間的兼容性鴻溝，從而打破市場上存在的壁壘。

據介紹，SCALE是一種通用并行GPU工具包，其功能與英偉達的CUDA工具包相仿，它能夠在編譯CUDA代碼的同時，為非英偉達 GPU生成相應的二進制文件，這樣就徹底避免了對翻譯層的依賴。

目前，SCALE已經在多種軟件中成功運行，比如Blender、Llama-cpp、XGboost、FAISS、GOMC、STDGPU、Hashcat和NVIDIA Thrust等專業軟件，這些軟件已經可以在RDNA2和RDNA3的AMD GPU上正常使用CUDA。

不過SCALE本身不是開源的，但用戶可以通過免費的軟件許可使用這個功能，這或許是為了規避英偉達針對CUDA兼容而出臺的EULA條款。

其他廠商兼容CUDA的努力

市場上其實并不缺乏CUDA的挑戰者，包括AMD的ROCm，開放標準聯盟Khronos Group聯合旗下成員打造出的SYCL編程語言等，而英特爾也與SYCL深度綁定，希望打破CUDA的統治。

當然，對于AMD和英特爾這樣的巨頭而言，他們有資本去嘗試構建一個新的生態，但對于更多的初創公司和中小規模公司而言，兼容就是成本最低的路線。

比如國內的GPU初創公司摩爾線程，基于MUSA的統一架構推出了多款GPU產品，并打造了軟件開發平臺，包括AI開發平臺、MUSA SDK、MT Smart Media和MTVerse XR等。

而這套生態架構可以充分兼容現有的軟件生態，能借助MUSIFY工具實現代碼零成本遷移到MUSA平臺，也包括對CUDA生態的兼容。

在2021年的時候，在一個名為Vortex的RISC-V GPU項目上，也實現了對CUDA軟件工具包的支持。

在這個項目中，研究人員設計并實現了一條流水線，旨在全面支持從CUDA到增強版RISC-V GPU架構的代碼遷移。這條流水線以CUDA源代碼為起點，目標是在強化的RISC-V GPU架構上直接運行這些代碼。具體而言，流水線分為以下幾步：首先將CUDA源代碼轉換為NVVM中間表示（IR），接著把NVVM IR轉化為SPIR-V IR，隨后利用POCL將SPIR-V IR轉譯成針對RISC-V的二進制文件，最終在增強后的RISC-V GPU上執行這些二進制文件。

寫在最后

盡管CUDA生態目前是英偉達GPU的最大優勢之一，但從這些廠商的努力可以看到，其他GPU硬件也正在有越來越多的方法兼容CUDA，有機會從英偉達手中奪得一些市場份額。但AI領域的龍頭效應越來越強，能夠挑戰英偉達的GPU廠商可能機會越來越小了。