Domowa karta graficzna z 8192 mikrokontrolerów CH570 pokazuje granice taniego RISC-V i magistrali SPI

Nagłówek o „8192-rdzeniowym GPU” działa na wyobraźnię, lecz w tym przypadku liczba mówi mniej niż cała reszta. Twórca bitluni złożył ogromny klaster z tysięcy mikrokontrolerów WCH CH570. To brzmi jak internetowa prowokacja pod kliknięcia, ale pod warstwą efektownego hasła kryje się jeden z ciekawszych materiałów o kosztach skali, przepustowości i zasilaniu, jakie przewinęły się ostatnio przez technologiczną część YouTube’a.

Modder bitluni zbudował coś co  świetnie wygląda w nagłówkach artykułów, ale jeszcze lepiej obnaża, jak bezlitosna potrafi być fizyka przy zastosowaniu tysięcy tanich układów. Ten projekt imponuje, lecz równie mocno studzi fantazje o „prostym GPU z RISC-V”.

Dr.Semiconductor zbudował działające komórki DRAM w przydomowym cleanroomie. Ten eksperyment trudno zignorować

Sercem konstrukcji są układy CH570, czyli bardzo tanie mikrokontrolery z rdzeniem QingKe zgodnym z RISC-V RV32IMBC. Każdy pracuje z częstotliwością do 100 MHz, ma 12 KB SRAM, 256 KB pamięci flash, USB 2.0 oraz łączność 2,4 GHz. bitluni połączył 8192 takie MCU (jednostka mikrokontrolera, czyli mały, zintegrowany obwód zaprojektowany do sterowania określonymi zadaniami w systemie wbudowanym) i dołożył jeszcze 256 większych kontrolerów wyposażonych w FPU. ilość 8192 rdzeni brzmi imponująco, ale w praktyce projektowi znacznie bliżej do ogromnej, programowalnej matrycy LED niż do karty graficznej w klasycznym rozumieniu. Już wcześniejszy 160-rdzeniowy klaster autora osiągał dobre wyniki w obliczeniach SHA-256, ale pokazał też typowy problem takich konstrukcji, gdyż wraz ze wzrostem liczby węzłów narzut komunikacyjny zaczyna pochłaniać coraz większą część potencjalnych zysków.

GeForce RTX 5080 SUPER z TGP na poziomie 415 W? Seasonic ponownie podsyca plotki o odświeżeniu kart Blackwell

I właśnie tutaj projekt robi się naprawdę interesujący. Autor podzielił całość na elementy zawierające po 1024 mikrokontrolery, zmagał się z problemami integralności sygnału, poprawiał zamienione linie MOSI i MISO, przeszedł na 6-warstwowe PCB, a nawet zbudował własny automat do programowania układów z wykorzystaniem drukarki 3D i głowicy pogo-pin (specjalistyczne złącze elektryczne, w którym każdy pin składa się z miniaturowej tulei, tłoczka oraz sprężyny, co zapewnia stały docisk i niezawodne połączenie stykowe). Docelowa wersja, obejmująca 65 536 mikrokontrolerów i generująca obraz o rozdzielczości zbliżonej do QVGA (320 × 240), miałaby pobierać około 650 A przy napięciu 3,3 V, czyli ponad 2 kW mocy. Do tego dochodzą jeszcze straty na konwersji zasilania i konieczność skutecznego chłodzenia. Dla przeciętnego użytkownika taki projekt nie ma praktycznego sensu. Dla osób zajmujących się elektroniką, systemami równoległymi czy projektowaniem PCB to jednak świetne studium pokazujące, że po zsumowaniu tysięcy tanich mikrokontrolerów przestają być one jednocześnie tanie, proste i wygodne w użyciu. NVIDIA nie ma powodów do niepokoju, ale każdy hobbysta dostaje tu wyjątkowo wartościową lekcję inżynierii i kompromisów.