Modder在家用RISC-V微控制器搭建8192核GPU,功耗超2000瓦

一名网名为bitluni的软件工程师兼YouTuber用8192个独立的RISC-V微控制器构建了一个功能完整的图形处理单元,这款自制GPU功耗超过2000瓦,并且需要单独的3D打印外壳才能进行编程。

这个为期六个月的项目与PCB设计软件公司Altium合作完成,使用的CH570 RISC-V微控制器直接从制造商处购买,单价0.13美元(约0.10英镑)。另有256个配备浮点运算单元的大型芯片负责协调这些小型处理器集群。最终成果是一个能够驱动320×200分辨率QVGA显示屏的GPU,每个微控制器控制独立寻址的RGB LED。

“它是我的克星,”bitluni谈到这个项目时说。”我之前制作的集群已经让我精神濒临崩溃。我以为这个课题已经结束了,但预算和这些工具让我有机会搭建一个不同量级的集群,而我想象中的规模简直疯狂。”

工程挑战

PCB设计从一开始就面临困难。这块六层板被布局为32行×32列芯片,每行形成一个”刀片”。PCB制造商的下单系统无法处理如此复杂的电路板,每个刀片不得不分成两部分分别组装。

第一批测试板到达时,多个微控制器存在缺陷或间歇性故障,需要完全重新设计以重新布置信号走线并消除干扰。在更换的电路板上,bitluni发现MOSI和MISO数据线被交叉连接,输入信号被路由到输出通道,反之亦然。

“无论你多么努力,第一次都会搞错rx和tx,”他说道。

最终可用的集群功耗超过2000瓦。对设备进行编程需要一个3D打印的夹具来对齐多个编程接口,Tom’s Hardware的文章将其描述为需要”3D打印机才能编程”。

开源与后续计划

Bitluni计划将所有设计文件以开源形式发布,任何人都可以复制或改进这一制作。他尚未公布性能基准测试结果,但预计将发布后续演示视频。

第二个版本已经在开发中,目标约为32000个微控制器,大约是当前版本的4倍。如果成功,这将成为有史以来最大的自制处理器阵列之一。

婷 翻译

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)

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