Ентусиаст създаде графичен процесор от 8192 микроконтролера RISC-V, който консумира 2200 W (видео)

Цената на добрите видеокарти днес е толкова висока, че някои потребители започват да се замислят: дали да не си направят свой собствен GPU? Наистина, при някои тази идея прераства в наистина луди експерименти. Един от тези ентусиасти е хакерът Матиас Балверц, по-известен под псевдонима Bitluni. В своя проект той използва 8192 микроконтролера на архитектура RISC-V.

Първоначално той е планирал да създаде дисплей, но след като е преценил разходите и сложността на реализацията, е решил да запои RGB-светодиодите директно към всеки микроконтролер. За да се постигне резолюция от 1920 × 1080 пиксела, биха били необходими над два милиона чипа. Затова Балверц се спира на резолюция 320 × 200 пиксела — за това са необходими значително по-малко микроконтролери — 64 000.

Модерът е изработил платки с разделителна способност 16 × 32 пиксела. Те са разположени в кръг, поради което отстрани устройството напомня суперкомпютъра Gray-1. Решението да се запоят всички светодиоди директно към всеки микроконтролер е продиктувано от бюджетни ограничения, тъй като използването на адресируемо RGB осветление би се оказало прекалено скъпо.

Техническите детайли

В резултат на първия етап от проекта Матиас Балверц използва 8192 микроконтролера, въпреки че първоначално е планирал да използва повече. Но най-интересното в това „чудовище“ е неговата консумация на енергия, която достига 2161 Вт. За захранването на системата е необходим захранващ блок модел Corsair WS3000 ATX, както и специално разработени преобразуватели, които понижават напрежението от 12 до 3,3 V при висок ток.

Що се отнася до самите микросхеми, използват се чиповете QingKe CH570 RISC-V. Всеки от тях е снабден с 32-битов RISC-V процесор с опростен набор от инструкции, работещ на честота до 100 МГц. Въпреки миниатюрните си размери, чипът съдържа впечатляващ набор от хардуерни компоненти, включително USB-контролер, трансивър в диапазона 2,4 GHz и поддръжка на Bluetooth 5.0 LE.

Всеки такъв микроконтролер е струвал на Балверц едва 0,13 долара, което само по себе си изглежда като доста скромна сума. Ако обаче преизчислим цената за цяла матрица с разделителна способност 320 × 200 пиксела, само за микроконтролерите трябва да се похарчат около 8000 долара. При това всяка всяка група от 32 микроконтролера се управлява от по-мощния чип CH32V.

Разбира се, тези решения нямат практическа стойност. Те са изключително сложни и скъпи за реализация. Въпреки всичко това е един много интересен инженерен експеримент, за който можете да гледате видеоклип на съответната страница.

Успешното софтуерно и физическо реализиране на този проект е ясен сигнал за утвърдените технологични лидери, че монополът върху графичните изчисления е сериозно застрашен. Използването на RISC-V за изграждане на високопроизводителен графичен ускорител отваря вратите за много независими компании и държавни структури да създават собствен специализиран хардуер за центрове за данни.