Самый маленький в мире GPU на 240 000 транзисторах рендерит 3D-графику до 15 FPS

Разработчик Понгсагон Вичит получил обратно готовый кремний самого миниатюрного в мире GPU, изготовленный сообществом Tiny Tapeout в рамках шаттла SKY 25b. Ранее об отправке этого чипа в производство сообщалось еще в ноябре прошлого года.

"ASIC TinyGPU v2.0 жив и работает!!!" – объявил энтузиаст, занимающийся любительским проектированием ASIC и FPGA, в социальных сетях. Помимо запуска второй версии, разработчик подтвердил появление TinyGPU v3.0 ближе к концу года.

В демонстрационном ролике TinyGPU v2.0 сначала показана низкополигональная модель, которой управляют игровым контроллером в реальном времени. Второй пример с разноцветной вращающейся и приближающейся моделью Земли выглядит куда более впечатляюще.

Согласно данным на GitHub, этот GPU способен выполнять трансформацию и освещение вместе с растеризацией, отображая на экране максимум 1000 треугольников. Чип также поддерживает один динамический направленный источник света, плоское затенение, отсечение задних граней и аффинное текстурирование.

Готовый кусочек кремния содержит около 240 000 транзисторов. Он предлагает 4-битный двойной буфер и 8-битный буфер глубины, хранящиеся в памяти QSPI RAM.

Ранее TinyGPU v2.0 тестировался на хосте FPGA Basys3. В этом тесте частота кадров в демонстрации держалась в диапазоне от 7,5 до 15 FPS. Вичит указывал, что кремний от Tiny Tapeout не будет работать быстрее FPGA, и действительно происходящее на экране не выглядит более плавным.

Практически сразу после появления TinyGPU v2.0 начал нарастать интерес к TinyGPU v3.0. Следующее поколение GPU уже было отправлено на очередной запуск Tiny Tapeout еще до того, как Вичит получил и протестировал вторую версию.

Но мы все знаем, что производство GPU – это жестокий бизнес, нужно быстро выпускать новые модели.

Главным нововведением TinyGPU v3.0 стал программируемый пиксельный шейдер. По словам разработчика, работа нового пиксельного шейдера параллельно с доступом к Z-буферу, а также отсечение по ближней и дальней плоскостям и отсечение по граничной зоне обещают серьезный прирост качества картинки. Результатом должна стать гораздо более детализированная, текстурированная и анимированная модель практически без потерь производительности.

Одна из первых демонстраций TinyGPU v3.0 показывала хамелеона в качестве отсылки к Nvidia GeForce 3, которую считают первым потребительским GPU с программируемыми шейдерами. Эта видеокарта для ПК вышла четверть века назад, в феврале 2001 года. Версия v3.0 содержит около 290 000 транзисторов.

Согласно последней информации, готовый ASIC TinyGPU v3.0 должен быть доставлен в декабре 2026 года или в январе 2027 года.