Maailman pienin grafiikkapiiri TinyGPU v2.0 saatiin valmiiksi

[Kaotik]

Avoimen lähdekoodin TinyGPU v2.0 tulee saamaan seuraajansa vielä tämän vuoden puolella, sillä TinyGPU v3.0 ehdittiin toimittamaan Tiny Tapeout -lähetykseen jo ennen v2.0:n sirujen valmistumista.

Näytönohjaimet ovat rajusti kilpailtu, vain muutaman tekijän hallussa oleva markkina. Pienemmillekin tekijöille on kuitenkin paikkansa ja yksi heistä on nyt saanut merkittävän uuden sulan hattuunsa.

Pongsagon Vichit kuvailee itseään amatööritason ASIC- ja FPGA-kehittäjäksi. Amatööristatuksesta huolimatta hän on nyt saattanut maaliin viime vuoden lopulla esittelemänsä avoimen lähdekoodin TinyGPU v2.0:n, maailman pienimmän grafiikkapiirin.

Alun perin AMD:n Xilinx Artix-7 FPGA -piirillä varustetulla Basys3 -alustalla esitelty piiri toimitettiin Tiny Tapeoutin TTSKY25b-piirivalmistuserään vime vuoden marraskuussa ja nyt SkyWater Technologiesin 130 nanometrin valmistusprosessilla valmistetut piirit on saatu uunista ulos. Tiny Tapeout mahdollistaa pienempien harrastajaprojektien fyysiset toteutukset sijoittamalla yhdelle sirulle useamman kehittäjän piirejä. TinyGPU v2.0:n kanssa samalla sirulla on jopa 315 muuta piiriä.

Tämän sisällön näkemiseksi tarvitsemme suostumuksesi kolmannen osapuolen evästeiden hyväksymiseen.
Lisätietoja löydät evästesivultamme.

Hyväksy kolmannen osapuolen evästeet

Linkki: https://x.com/MattDIYgraphics/status/2083096970932191279


FPGA:sta liikkelle lähtenyt ja nyt omana ASIC-piirinään toteutettu grafiikkapiiri sisältää nykymittapuulla vain kourallisen transistoreita, vain noin 240 000. Verrokiksi nykysukupolven pienimmässä grafiikkapiirissä, NVIDIAn GB207:ssä, on noin 16 900 000 000 transistoria. Se tukee rasterointia ja T&L-ominaisuuksia ja kykenee pyörittämään 1000 kolmiota per ruutu. Se tukee yhtä dynaamista valoa, tasaista varjostusta (Flat Shading), takapintojen karsintaa (Backface culling) sekä affiinista teksturointia (Affine texture mapping). Siinä on myös 4-bittinen kaksoispuskurointi ja 8-bittinen syvyyspuskuri, jotka säilötään QSPI RAM -muistiin.

Jokaisen potentiaalisen grafiikkapiirien kehittäjän repertuaariin kuuluu luonnollisesti myös roadmap, eikä Vichit tee tähän poikkeusta. Vichitin mukaan TinyGPU v3.0 on odettavissa joulun tienoilla. Ilmeisesti yhden miehen yrityksen mahdollistama ketteryys tekee joistain asioista helpompaa, sillä siinä missä isoilla yrityksillä menee vuosia piiriensä kehitykseen, oli TinyGPU v3.0 valmis ja toimitettu Tiny Tapeoutin tulevaan erään jo ennen kuin TinyGPU v2.0:n sisältämät piirit edes saatiin takaisin valmistajalta.

Tämän sisällön näkemiseksi tarvitsemme suostumuksesi kolmannen osapuolen evästeiden hyväksymiseen.
Lisätietoja löydät evästesivultamme.

Hyväksy kolmannen osapuolen evästeet

Linkki: https://x.com/MattDIYgraphics/status/2046967457127251988


TinyGPU v3.0:n kenties merkittävin uusi ominaisuus on tuki ohjelmoitaville varjostimille, joiden kerrotaan olevan DirectX 8:n Pixel Shader 1.1 -tason inspiroimia. Se tulee käyttämään SIMD-yksiköitä ja neljän pikselin rinnakkaista prosessointia sekä 31 käskyä per varjostin. Sen käskykantaan kuuluu 26 eri operaatiota ja se tukee koodin haarautumista maskatun suorittamisen kautta ja sisältää lisäksi vielä neljä 8-bittistä rekisteriä. TinyGPU v3.0 tulee rakentumaan noin 290 000 transistorista.

Lähde: Tom’s Hardware

 

[Dudem]

Nämä on kyllä mielenkiintoisia projekteja ja toivottavasti pääsevät sinne miljoonaan transistoriin jossain vaiheessa.

Piti vähän muistia virkistää näistä transistori määristä näytönohjaimissa ja näköjään Geforce 256:ssa oli vuonna 1999 17 miljoonaa transistoria. Ja 220nm. Vuonna 1996 3dfx Voodoossa oli miljoona transistoria. 500nm. Voodoo harrastajille TinyVoodoo ehkä joskus. ;D

 

[vindicator rapeto]

Onko tämä ihan kuluttajille suunnattu?
Nyt en käsitä kuka kokee tarvetta

 

[Kaotik]

Onko tämä ihan kuluttajille suunnattu?
Nyt en käsitä kuka kokee tarvetta

Ei ole varsinaisesti tarkoitettu kenellekään, mutta voi olla hyödyllinen piirisuunnittelua tai FPGA-ohjelmointia opetteleville ja (retro)harrastajille

 

[Anagonda]

Lauseessa taisi käydä pieni aivopieru? "Tiny Tapeout mahdollistaa pienempien harrastajaprojektien fyysiset toteutukset sijoittamalla yhdelle sirulle useamman kehittäjän piirejä."
Tarkoitetaan varmaan yhdelle piikiekolle?

Täytyy kyllä kehittäjälle nostaa hattua, jotenkin itse vajonnut jo sellaiseen tilaan että nykymaailmassa yksi ihminen ei voi enää oikein kehittää mitään. Aina vaaditaan isot resurssit niin henkilöstön kuin laitekannan näkökulmasta.

 

[Taneli-]

Täytyy kyllä kehittäjälle nostaa hattua, jotenkin itse vajonnut jo sellaiseen tilaan että nykymaailmassa yksi ihminen ei voi enää oikein kehittää mitään. Aina vaaditaan isot resurssit niin henkilöstön kuin laitekannan näkökulmasta.

Kyllä niitä aina välistä näkee tosi pienellä tai jopa yhden ihmisen resursseilla tehtyjä. Täytyy vain olla valmiina kun sellainen tulee eteen.
Esim. tämä projekti taitaa olla alle 5 tyypin tekemä:

https://www.kickstarter.com/projects/753131002/nighthawks-the-vampire-rpg-0/description

Toki joo 2018 aloitettu ja nyt toivottavasti 2026 valmistuva projekti kestää "hetken" mutta mikäs kiire tässä odotellessa?

Tämän sisällön näkemiseksi tarvitsemme suostumuksesi kolmannen osapuolen evästeiden hyväksymiseen.
Lisätietoja löydät evästesivultamme.

Hyväksy kolmannen osapuolen evästeet

 

[Kaotik]

Lauseessa taisi käydä pieni aivopieru? "Tiny Tapeout mahdollistaa pienempien harrastajaprojektien fyysiset toteutukset sijoittamalla yhdelle sirulle useamman kehittäjän piirejä."
Tarkoitetaan varmaan yhdelle piikiekolle?

Ei, vaan nimenomaan sirulle. Jokaisessa sirussa on kaikki siihen lähetykseen kuuluvat piirit yhdessä paketissa.
Tässä on TinyGPU v2.0:nkin sisätävä siru sisältöineen: Tiny Tapeout SKY 25b - Tiny Tapeout
TinyGPU v2.0:lla on 4x4 kokoinen palanen tuossa oikean puoliskon keskivaiheilla sirukartassa.

edit: ehkä olisi pitänyt käyttää termiä "ip-blokki" tms

 

[Anagonda]

Hmm, joo, siru ainakin hämää mun ajatusta. Siru on mulle yksi sahattu piiri joka on "yksi juttunsa"
Tuosta kuvastakin saan ajatuksen "Chip map" että siinä on kartta eri siruista, ei yksi siru.
Mutta joo, ehkä vähän viisastelua.

 

[Kaotik]

Hmm, joo, siru ainakin hämää mun ajatusta. Siru on mulle yksi sahattu piiri joka on "yksi juttunsa"
Tuosta kuvastakin saan ajatuksen "Chip map" että siinä on kartta eri siruista, ei yksi siru.
Mutta joo, ehkä vähän viisastelua.

Niin, siinä mielessä puhuin juuri siruista. Tiny Tapeout tekee tilauksen x kiekosta, joista leikataan irti siruja, joista jokaisessa on kaikki siinä erässä mukana olevat piirit/ip-blokit.
Tarvittaisiin kolmas luontevampi sana tuohon, kun yleensä käytän piiriä tarkoittamaan myös useamman sirun paketteja (vaikka navi31 jossa on 7 sirua jotka ovat yhdessä grafiikkapiiri)

 

[love_doctor]

Onko tämä ihan kuluttajille suunnattu?
Nyt en käsitä kuka kokee tarvetta

Grafiikkapuolella on aika heikosti ollut mitään avointa. Kaikissa arm-pohjaisissa ja vastaavissa pienissäkin koneissa muu voi olla avointa ddr:n alustuskoodista lähtien, mutta grafiikka ei ikinä. Linuxilla nouveau- vs nvidia-ajurien tilanne demonstroi aika hyvin, miten paljon haittaa siitä on kun kaikki on suljettua. Sitten on paljon käyttökohteita, joissa ei tarvita uusinta uutta. Esim. erilaiset älynäytöt kotiautomaatiossa, julkisissa tiloissa jne. Kaikenlainen kilpailu on tervettä ettei olla valmistajien haistapaska bsp-kernelien varassa ilman tukea. Tämä on siis askel eteenpäin, vaikkei vielä olisi riittävä loppukäyttäjän tuote.

 

[maajussi]

Alun perin AMD:n Xilinx Artix-7 FPGA -piirillä varustetulla Basys3 -alustalla esitelty piiri toimitettiin Tiny Tapeoutin TTSKY25b-piirivalmistuserään vime vuoden marraskuussa ja nyt SkyWater Technologiesin 130 nanometrin valmistusprosessilla valmistetut piirit on saatu uunista ulos. Tiny Tapeout mahdollistaa pienempien harrastajaprojektien fyysiset toteutukset sijoittamalla yhdelle sirulle useamman kehittäjän piirejä. TinyGPU v2.0:n kanssa samalla sirulla on jopa 315 muuta piiriä.

FPGA:sta liikkelle lähtenyt ja nyt omana ASIC-piirinään toteutettu grafiikkapiiri sisältää nykymittapuulla vain kourallisen transistoreita, vain noin 240 000. Verrokiksi nykysukupolven pienimmässä grafiikkapiirissä, NVIDIAn GB207:ssä, on noin 16 900 000 000 transistoria. Se tukee rasterointia ja T&L-ominaisuuksia ja kykenee pyörittämään 1000 kolmiota per ruutu.

Uteliaisuudestani vaan aloin katsoo noita chippien kehitystä tähän päivään. Niin samalla tavalla verrokkina tuohon voisi ajatella Nvidia ja "MM-kevät-95" jolloin Nvidia julkaisi ensimmäisen GPU:nsa NV1:sen, 500nm valmistusprosessi ja noin 1 miljoona transistoria. Tämä siis 31 vuotta sitten.
Hienoa silti että jotkut tuollaista pystyvät kehittää, mutta ero on tosiaan valtava.
Ymmärrän kyllä että vertailu taitaa olla vähän apples & oranges mutta kiva silti tolleen ajatella tuota myös.