FuryGpu – Özel PCIe FPGA grafik işleme birimi

FuryGpu: modern bilgisayarlar için sıfırdan tamamen özel üretilmiş GPU

• FuryGpu, Xilinx Zynq UltraScale+ FPGA üzerinde gerçekleştirilmiş gerçek bir donanımsal GPU'dur.
• Özel bir PCB üzerinde inşa edilmiştir ve PCIe üzerinden ana bilgisayara bağlanır.
• 1990'ların ortasındaki gelişmiş grafik kartlarına eşdeğer donanım özelliklerini destekler ve tam modern bir Windows yazılım sürücüsü yığınına sahiptir.
• O dönemin gerçek oyunlarını gerçek zamanın üzerinde kare hızlarında render edebilir.
• Blog ve ayrıntılı bilgiler yakında yayımlanacaktır.

GN⁺ görüşü

• FuryGpu, FPGA tabanlı bir GPU olarak klasik oyunları modern bilgisayarlarda yüksek performansla çalıştırma potansiyeline sahip. Bu, retro oyun topluluğunda büyük ilgi uyandırabilir.
• FPGA tabanlı GPU'lar, özel donanım çözümlerine ihtiyaç duyan araştırma ve geliştirme alanlarında faydalı olabilir ve belirli uygulamalar için optimize edilmiş işlem sunabilir.
• Bugünkü pazarda çeşitli grafik işleme ihtiyaçlarını karşılayan birçok GPU bulunuyor, ancak FPGA kullanan GPU'ların özel amaçlı veya eğitim odaklı ortamlarda kullanım potansiyeli öne çıkıyor.
• Bu teknolojiyi benimserken FPGA programlamanın karmaşıklığı ve maliyeti dikkate alınmalıdır; ayrıca özel donanım geliştirme süreci çok zaman ve kaynak gerektirebilir.
• FuryGpu'nun pratikte nasıl bir performans göstereceği ve modern oyun desteği ya da diğer gelişmiş grafik işlerinde nasıl uygulanabileceği ise henüz belirsizdir.

[GN⁺]

Hacker News görüşleri

• Projenin tanıtımı ve açık kaynak planı

  • Proje paylaşılmış olsa da, sitede daha fazla içerik yer alana kadar beklemek istenmiş.
  • PCB şeması/yerleşimi, HDL, Windows WDDM sürücüsü, API çalışma zamanı sürücüsü ve API kullanan Quake portu açık kaynak olarak sunulmak isteniyor; ancak bunun için yasal konuların ve lisans kararlarının netleşmesi gerekiyor.
  • İlk commit 22 Ağustos 2021'de yapılmış ve proje üzerinde iki buçuk yıldan uzun süredir çalışılıyor.
  • Gelişim sürecini gösteren videolar YouTube'daki FuryGpu oynatma listesinde bulunuyor.
  • PCIe arayüzüyle ilgili bir blog yazısı hazırlanıyor; PCB şemasından FPGA tasarımına ve Windows sürücüsüne kadar çeşitli bölümler halinde anlatılması planlanıyor.

• Ben Eater'ın breadboard bilgisayar serisinin etkisi

  • Ben Eater'ın breadboard bilgisayar serisinin hobi elektroniği üzerindeki etkisi çok büyük.
  • Bu seri, kendi "retro" CPU tasarımını yapma ilhamı vermiş.
  • 6502 gibi kolay bağlanabilir, ama biraz daha fazla özellik sunan bir şey istenmiş; örneğin ek register'lar ve donanımsal bölme gibi.
  • Ancak iş genelde MCU kullanmaya dönüyor ve burada grafik üretimi sorunu ortaya çıkıyor.

• Projenin hobi niteliği ve tüm yığının çalışması

  • Proje bir hobi olarak başlamış ve nasıl inşa edildiği hakkında daha fazla yazı yazılması planlanıyor.
  • Tüm yığın çalışıyor; buna özel bir grafik API'si uygulayan Windows sürücüsü ve bunun üzerinde çalışan Quake de dahil.
  • DX/GL desteği yok, ancak neden özel API yolunun seçildiği anlaşılabiliyor.
  • Tasarımın açık kaynak olarak paylaşılıp paylaşılmayacağı merak ediliyor.

• M.2 formatında GPU ihtiyacı

  • Kompakt ve bağımsız bir GPU seçeneğine ihtiyaç var.
  • Intel UHD Graphics, AMD Radeon ve Qualcomm Adreno düzeyinde performans sunan bağımsız bir M.2 GPU isteniyor.
  • Çok fazla hesaplama ve ağ yeteneği gerektiren, ancak az grafik özelliğine ihtiyaç duyan küçük gömülü ürün fikirleri var.
  • NXP Layerscape LX2160A mükemmel görünüyor, ancak dahili GPU'su olmadığı için kullanılamıyor.

• Açık donanım GPU eksikliği ve lisans

  • Açık donanım GPU neredeyse hiç yok.
  • Bu projenin lisansı hakkında bilgi bulunmuyor; ancak ilk açık donanım GPU olabilir ve daha fazla projenin başlangıç noktası haline gelebilir.

• 2D odaklı GPU geliştirme ve FPGA kullanma düşüncesi

  • Mikrodenetleyiciler için 2D odaklı bir GPU geliştiriliyor.
  • Bu, SPI makinelerinde büyük ekranlara render almak için kullanılıyor.
  • İşlemci pipeline'ının sınırları görülünce FPGA'nın daha hızlı olabileceği düşünülmüş.
  • Düşük performanslı bir FPGA satın alınıp öğrenme sürecine başlanmış ve ESP32 tabanlı microgpu'nun FPGA sürümüne geçirilmesi hedefleniyor.
  • Zaman kısıtları ve çocuklar nedeniyle bu seviyeye ulaşılıp ulaşılamayacağı belirsiz, ama en azından bu seviyenin bir kısmına ulaşmak isteniyor.

• Vortex projesi ve GPU tasarımının geleceği

  • Georgia Tech'in Vortex projesine dikkat çekiliyor.
  • Bu, sabit işlevli geçmişi tekrar etmek yerine GPU işlerini daha iyi ele almak için uzantılara sahip, RISC-V tabanlı çok paralel bir bilgisayar.
  • Çalıştırılabilen kartlar birkaç bin dolar seviyesinde olduğundan hobi için pek uygun değil, ancak kapalı ve tescilli geliştirmeye kıyasla daha erişilebilir.
  • Birkaç ay önce 2.0 sürümü yayımlanmış.

• Fiziksel aygıt fotoğrafları ve FPGA modülüyle ilgili kafa karışıklığı

  • Fiziksel aygıtın fotoğraflarını görmek isteniyor.
  • Kullanılan FPGA modülü konusunda kafa karışıklığı var.
  • Blog yazısında Xylinx Kria SoM'lerinden söz ediliyor, ancak bu modüllerin teknik özelliklerine bakıldığında ARM SoC'ler içerdiği görülüyor.
  • FPGA dünyasına aşina olunmadığı için bir şeyin gözden kaçırılıyor olabileceği düşünülüyor.

• PCIe arayüzü uygulamasına dair beklenti

  • Yazarın PCIe arayüzünü nasıl uyguladığına dair ayrıntılar merakla bekleniyor.
  • Bu düzeyde sofistike donanım çalışması yapma ihtimali olmasa da, genel kültürel farkındalık açısından PCIe'nin iç yapısına bakmak değerli görülüyor.

• Açık kaynak donanım projesine dönüşme ihtimali

  • Proje çok etkileyici bulunuyor ve bunun açık kaynak bir donanım projesine dönüşmesi umuluyor.