疯狂创客用8192颗RISC-V芯片自制GPU
作者: CBISMB
责任编辑: 邹大斌
来源: CBISMB
时间: 2026-07-07 12:31
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买不起显卡?那就换个思路——买几千颗微控制器,自己设计电路板,花六个月时间克服重重挫折,组装一个属于自己的GPU集群。
最终你可能会得到一个能点亮320x200分辨率(相当于QVGA级别)显示器的设备。正如电气工程与软件开发YouTuber bitluni对自己作品所形容的:差点把理智都搭进去。
bitluni将这个自制GPU集群称为自己的"宿敌"。他最初并没有打算造这个设备——它由8192颗单价0.13美元的CH570 RISC-V微控制器组成,连接在定制的PCB板上,由另外256颗带浮点运算单元的更大核心控制。这场历时六个月的冒险实际上始于去年,当时bitluni发布了一段展示其原始自制GPU的视频,随后PCB设计软件公司Altium主动联系他,提出合作一个项目。
"我之前做的集群已经快把我的理智逼到极限了,"bitluni在周末发布的集群视频中解释道。"我以为这个话题已经翻篇了,但这次预算和工具的支持让我能做一个完全不同量级的集群,而我心中设想那个量级简直就是疯狂的。"
硬件设计:6层PCB上的32x32芯片阵列
bitluni为项目采购的每颗CH570芯片(他不得不直接联系制造商才能拿到)运行频率为100MHz,内置12KB SRAM。他的6层PCB设计包含32行x32列的芯片阵列——至少最初是这样设计的。
当他尝试向PCB制造商下单生产这些"刀片"时,该公司网站根本无法处理请求,因为设计过于复杂。这意味着每块刀片必须拆分成两块,也意味着完整设计尚未实现——据视频透露,下一版本(bitluni表示零件已经备齐)将搭载高达32000颗微控制器,而非当前版本区区8192颗。
调试噩梦:从信号干扰到接线错误
在项目完成之前,还有大量调试工作要处理。
当他收到第一块测试刀片时,多颗微控制器无法工作或只能间歇性运行,这需要彻底重新设计——重新布线以避免干扰——以及数周的等待来获取替换品。
替换测试板到货后,又遇到了新问题:第0层无法与第1层通信,因为他在设计中弄反了MOSI和MISO线——把输入接到了输出通道,反之亦然。
"不管你多努力,第一次总会把rx和tx接反,"bitluni在视频中说。他在收到的几块样品板上绕过了这个错误,其余的则正确生产了。
最终成果:每个MCU都是一颗可编程像素
最终,整个系统成功运行,包括与每颗可独立编程的微控制器相连的RGB LED——每颗MCU充当QVGA显示器中的一个像素点。
至于v1版本究竟能做什么,bitluni表示他将在下一期项目视频中展示,届时还会发布全部设计文件,供那些疯狂到想自己尝试的人使用。