全球最小的 GPU 芯片跑通了:24 万个晶体管,最高能渲染 15 帧
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全球最小的 GPU 芯片跑通了:24 万个晶体管,最高能渲染 15 帧

TinyGPU 全球最小GPU芯片

一个只有 24 万个晶体管的 GPU

先说个背景。我们平时用的显卡,晶体管数量都是按亿算的,RTX 4090 有 760 亿个。而 TinyGPU v2.0 呢?24 万个。这个数量级差距,大概就是「银河系和一间教室」的差距。

这颗芯片是 Tiny Tapeout SKY 25b 流片项目的产物,开发者蓬萨贡·维奇特(Pongsagon Vichit)上个月底在 X 上宣布:「ASIC TinyGPU v2.0 已经成功运行!!!」三个感叹号,隔着屏幕都能感觉到那股兴奋劲。

别看它小,活儿还挺全:变换、光照、光栅化都能干,屏幕最多容纳 1000 个三角形,支持一个动态方向光源、平面着色、背面剔除,还有仿射纹理映射。演示里用游戏手柄实时操控低多边形模型,第二个演示是个能缩放旋转的彩色地球——就这两个 demo,已经是这颗芯片的全部家当了。

性能到底什么水平

在 Basys3 FPGA 主机上测试,帧率 7.5 到 15 FPS。这个数字放今天看确实惨不忍睹,但人家定位就不是拿来跑 3A 的,而是想验证「把 GPU 做小」这件事到底能小到什么程度。

规格上挺有意思:SIMD 并行处理 4 个像素,每个着色器 31 条指令,指令集一共 26 种操作,用掩码执行实现分支,配 4 个 8-bit 临时寄存器。懂硬件的朋友看到这堆参数估计会心一笑——这就是个教学级别的精简设计,但每一步都是真的,不是 PPT。

为什么这事值得关注

我个人的看法是,TinyGPU 的价值不在性能,而在「门槛」这两个字。Tiny Tapeout 这类项目让普通人花几百美元就能把自己的芯片设计送去流片,这在十年前想都不敢想。芯片设计这个圈子,过去是被大公司和大资本圈起来的,现在终于有了一条给个人玩家走的小路。

更巧的是,v2.0 还没捂热,v3.0 已经提交到下一轮流片了。核心变化是加入可编程像素着色器,设计思路直接参考 DirectX 8 PS 1.1——老玩家看到这个名词估计要泪目,那可是 2000 年前后的东西了。

说不定哪天,芯片设计也会像当年的个人电脑一样,从实验室走进普通人的桌面。到那时候回头看,TinyGPU 这种「玩具」可能就是起点。反正我是把这个项目加星了,坐等 v3.0 的流片结果。

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