Un ingeniero de software y youtuber conocido como bitluni construyó una unidad de procesamiento gráfico funcional a partir de 8.192 microcontroladores RISC-V individuales, produciendo una GPU casera que consume más de 2.000 vatios de potencia y requiere un gabinete separado impreso en 3D para programarla.
El proyecto de seis meses, realizado en asociación con la empresa de software de diseño de PCB Altium, utiliza microcontroladores CH570 RISC-V comprados directamente al fabricante a 0,13 USD (aproximadamente 0,10 GBP) cada uno. Otros 256 chips más grandes con unidades de punto flotante coordinan el enjambre de procesadores más pequeños. El resultado es una GPU capaz de manejar una pantalla QVGA con resolución de 320×200 usando LED RGB direccionables individualmente por microcontrolador.
“Fue mi némesis”, dijo bitluni sobre el proyecto. “Los clústeres que hice antes ya estaban desafiando mi cordura. Pensé que había terminado con el tema, pero el presupuesto y estas herramientas permitirían un clúster de otra magnitud, y la magnitud que tenía en mente era simplemente una locura”.
Obstáculos de ingeniería
El diseño del PCB presentó dificultades inmediatas. La placa de seis capas se distribuyó en 32 filas de 32 chips, formando cada fila una “cuchilla”. El sistema de pedidos del fabricante de PCB no pudo procesar una placa de esta complejidad, lo que requirió dividir cada cuchilla en dos piezas y ensamblarlas por separado.
Cuando llegaron las primeras placas de prueba, varios microcontroladores estaban defectuosos o presentaban fallas intermitentes, lo que requirió un rediseño completo para reubicar las trazas de señal y eliminar interferencias. En las placas de reemplazo, bitluni descubrió que las líneas de datos MOSI y MISO estaban cruzadas, enrutando las señales de entrada al canal de salida y viceversa.
“Por más que lo intentes, siempre equivocarás rx y tx en el primer intento”, señaló.
El clúster funcional final consume más de 2.000 vatios de potencia. Programar el dispositivo requiere un accesorio impreso en 3D para alinear los múltiples cabezales de programación, un detalle que el artículo de Tom’s Hardware describió como la necesidad de “una impresora 3D para programar”.
Código abierto y próximos pasos
Bitluni planea publicar todos los archivos de diseño como código abierto, permitiendo que cualquiera pueda replicar o mejorar la construcción. Aún no ha publicado pruebas de rendimiento, pero espera lanzar un video de demostración de seguimiento.
Ya está en desarrollo una segunda versión, dirigida a aproximadamente 32.000 microcontroladores, aproximadamente cuatro veces la escala de la construcción actual. Si tiene éxito, representaría uno de los arreglos de procesadores caseros más grandes jamás construidos.
Traducido por Alessandra
Sources: Modder builds 8,192-core GPU at home out of RISC-V microcontrollers (Tom’s Hardware, July 7); Madlad builds homebrew GPU using 8,192 RISC-V chips (The Register, July 6)