Yeni Nesil GPU: 8,192 RISC-V Mikrodenetleyici
Günümüzde grafik işleme birimlerinin (GPU) fiyatları, teknolojinin sunduğu yüksek performansla birlikte oldukça yükseldi. Bu durumu gören ünlü donanım hackeri Matthias Balwierz, kendi GPU’sunu yaratmaya karar verdi. Bu projede toplamda 8,192 adet RISC-V mikrodenetleyici (MCU) kullandı ve bu girişimi, sunucu sistemleri ve veri merkezi uygulamaları için dikkat çekici bir örnek haline getirdi.
Projenin Tasarımı ve Uygulaması
Balwierz, başından beri belirli bir ekran üzerinde çalışmayı planlamıştı. Ancak, maliyetler ve zorluklar nedeniyle her mikrodenetleyiciye doğrudan RGB LED lehimlemeye karar verdi. Bu sayede, GPU’sunu ve ekranını bir araya getiren yeni bir kombinasyon oluşturdu. 1920×1080 çözünürlüğün gerektirdiği iki milyon chip yerine, 320×200 çözünürlüğe ulaşmak için 64,000 chip kullanmayı tercih etti. Bu rakam, DOS döneminde oyun oynamış olan herkesin aşina olduğu değerlerdir.
Teknik Özellikler
- Toplam Chip Sayısı: 8,192 adet QingKe CH570 RISC-V mikrodenetleyici
- İşlemci Mimarisi: 32-bit RISC-V CPU, 100 MHz hızda çalışıyor
- Güç Tüketimi: 2,161 W, 3.3 V’de yaklaşık 655 amp
- Her mikrodenetleyici için 10 mA akım tüketimi
- USB kontrolü, 2.4 GHz verici ve Bluetooth 5.0 LE desteği mevcut
Soğutma Çözümleri ve Güç Dağıtımı
Balwierz, toplamda 2,161 W enerji ihtiyacını karşılamak için Corsair WS3000 ATX güç kaynağı ve özel tasarlanmış dönüştürücülerle 12V’dan 3.3V’a yüksek akımda dönüştürme gerçekleştirdi. İlk başta, projenin tüm aşamalarında sıvı soğutma kullanmayı planlamıştı, ancak çevresel nedenler ve maliyet kaygıları nedeniyle bu fikrinden vazgeçti. Yine de, uygun bir akrilik kaplama için gerekli tasarımı yaptı.
Programlama Süreci ve Yenilikçi Yaklaşımlar
Balwierz, her PCB, güç dağıtım devresi ve test devresini kendisi tasarladı. Altı katmanlı PCB tasarımı ile karşılaştığı zorluklar, onun mühendislik becerilerinin sınırlarını zorladı. Programlama işlemi için, 3D yazıcı kullanarak her mikrodenetleyiciyi hedefleyebilen yenilikçi bir alet geliştirdi. Python ile hazırladığı bir script aracılığıyla, her MCU’ya tam nokta atışı yaparak programlama gerçekleştirdi.
Gelecek Vizyonu
Bu proje henüz Nvidia’nın sunduğu GPU’larla rekabet edecek düzeyde değil, ancak Balwierz’in çalışmaları yüksek performanslı bilgisayar sistemlerinin sınırlarını zorlayacak potansiyele sahip. Gelecekte bu sistemde Doom gibi ikonik oyunların çalıştırılmasını görmek, teknoloji tutkunları için heyecan verici bir beklenti.
Kaynak: Tom’s Hardware verileriyle derlenmiştir.
