نخستین کارت گرافیک AMD با قابلیت اتصال USB3؛ آزمایش Tiny Corp بر روی گرافیک‌های خارجی در اپل سیلیکون، لینوکس و ویندوز

پشتیبانی از گرافیک خارجی (eGPU) در دستگاه‌های مک و مک‌بوک که از اپل سیلیکون (Apple Silicon) بهره‌مند هستند، چالشی جدی برای توسعه‌دهندگان در حوزه هوش مصنوعی و یادگیری ماشین به حساب می‌آید. شرکت Tiny Corp با روشی که برخی آن را جادوگری سیاه می‌نامند، موفق شده است که یک گرافیک AMD را از طریق USB3 در Tiny Grad به اجرا درآورد؛ این استاندارد به طور طبیعی فاقد امکانات PCIe است. با توجه به اینکه این راه‌کار از libusb بهره می‌برد، قابلیت استفاده از آن در سیستم‌عامل‌های ویندوز، لینوکس و حتی macOS، شامل دستگاه‌های اپل سیلیکون وجود دارد.

اجرای گرافیک AMD از طریق USB3؛ آزمایش Tiny Corp برای گرافیک‌های خارجی

در حالت سنتی، گرافیک‌ها از طریق اسلات‌های PCIe و یا رابط‌های Thunderbolt/USB4 که قابلیت پشتیبانی از PCI Express را دارند، متصل می‌شوند. این موضوع باعث می‌شود که راه‌حل‌های گرافیک خارجی به این رابط‌ها وابسته باشند و در نتیجه، پشتیبانی از سیستم‌ها و لپ‌تاپ‌های قدیمی‌تر به چالش بکشد. در مقایسه با مک‌ها و مک‌بوک‌های ساخته شده بر پایه اینتل، دستگاه‌های مجهز به اپل سیلیکون عمدتاً به دلیل کمبود درایورهای مناسب و تفاوت‌های معماری، از گرافیک‌های خارجی پشتیبانی نمی‌کنند. به همین خاطر، اگرچه این دستگاه‌ها در مقایسه با سیستم‌های سنتی x86 کارایی بالایی دارند، کاربران در فرآیندهای مرتبط با هوش مصنوعی و به ویژه در پردازش‌های سریع با دشواری‌هایی روبه‌رو هستند.

جالب است که اجرای گرافیک خارجی از طریق USB3 در حال حاضر نیازمند استفاده از آداپتور مبتنی بر ASM2464PD و گرافیک AMD می‌باشد. برای آزمایش‌های خود، Tiny Corp از آداپتور ADT-UT3G استفاده کرده که همان تراشه ASM2464PD را داراست؛ اما این آداپتور به طور پیش‌فرض تنها با رابط‌های Thunderbolt 3، Thunderbolt 4 و USB 4 سازگاری دارد. این تیم به احتمال زیاد از یک فریمور سفارشی برای فعال‌سازی حالت USB3 استفاده کرده که به گونه‌ای طراحی شده است که بدون نیاز به ارتباط مستقیم PCIe کار کند. جزئیات فنی درباره این فرآیند چندان روشنی ندارد اما به نظر می‌رسد که کنترلر، فرمان‌های PCIe را به بسته‌های USB تبدیل می‌کند.

این رویکرد به تمام معنا غیرمتعارف به شمار می‌آید؛ چرا که درایورهای سطح کرنل گرافیک را پشت سر می‌گذارد، به سخت‌افزار خاصی نیاز دارد و از USB3 استفاده می‌کند که به طور معمول برای ارتباط گرافیکی طراحی نشده است. این روش، بخش محاسباتی یعنی اجرای کرنل‌ها را از سیستم به گرافیک خارجی منتقل می‌کند. از آنجا که سرعت انتقال داده به 10 گیگابیت در ثانیه محدود می‌شود، بارگذاری مدل‌ها در گرافیک با این روش به‌طور قابل توجهی کندتر از اتصال استاندارد PCIe انجام خواهد شد.

پشتیبانی و آینده

با توجه به اینکه این روش از درایورهای سفارشی طراحی‌شده برای جلوگیری از تغییرات در کرنل استفاده می‌کند، در حال حاضر فقط گرافیک‌های RDNA 3/4 شرکت AMD از این قابلیت بهره‌مند هستند؛ هرچند که به احتمال فراوان در آینده نیز از RDNA 2 حمایت خواهد شد. قابلیت گرافیک خارجی USB3 به شاخه اصلی Tiny Grad اضافه شده است؛ بنابراین، اگر از گرافیک AMD و آداپتور سازگار استفاده می‌کنید، این امکان را دارید که آن را آزمایش کنید. انتظار می‌رود که Tiny Corp در آینده، با بهینه‌سازی کد، توضیحات فنی و دقیقی در این زمینه ارائه دهد.