Kullanıcıların ilgisini çekecek bir gelişme: Teknoloji dünyasında “en küçük GPU” olarak bilinen TinyGPU, önemli bir güncelleme ile karşımıza çıktı. Amatör FPGA tasarımcısı ve retro bilgisayar tutkunu Pongsagon Vichit, TinyGPU v2.0'ı duyurdu. Bu grafik işlem birimi (GPU), temel rasterleştirme işlemlerini ve transformasyon ile aydınlatma (transformation & lighting) yeteneklerini destekleyen bağımsız bir işlemci olarak tanımlanıyor.
Vichit, bu yeni GPU'nun yaklaşık 200.000 transistörden oluşan ve maksimum 4x4 tile boyutunda tasarlanmış Tiny Tapeout programına sunulduğunu belirtti. Karşılaştırma yapmak gerekirse, günümüzün en gelişmiş GPU'ları milyarlarca transistör barındırıyor ve doğal olarak çok daha yüksek performans sunuyor.
Elde edilen videolarda, teknoloji meraklısının TinyGPU v2.0'ın dahili belleğine yüklediği çeşitli 3D modelleri, eski bir Super Nintendo kontrolcüsüyle gerçek zamanlı olarak manipüle ettiği görülüyor. Kontrolcü, hem modelin konumunu değiştirmek hem de ışık kaynağını döndürmek için kullanılıyor. Bu sürüm, tasarımcının bir yıl önceki ilk TinyGPU'suna göre önemli bir ilerleme olsa da, teknik özellikleri heyecan verici boyutlarda değil.
25 MHz saat hızında çalışan v2.0, 7.5 ila 15 fps arasında kare hızları sunabiliyor. Bu performans, düşük poligonlu 3D modeller için, 320x240 piksel çözünürlükte ve 4-bit renk (maksimum 16 renk) ile elde ediliyor. Tasarımcı, Tiny Tapeout'tan çıkacak çipin FPGA üzerinde çalışan bu demo kadar performans göstereceğini ifade ediyor. Dolayısıyla TinyGPU v2.0, üst düzey oyunlar için listelere girecek gibi görünmüyor.
Bu çözünürlük ve renk derinliği ilk 1980'lerin ev bilgisayar dönemini hatırlatsa da, TinyGPU v2.0 daha gelişmiş süreçler barındırıyor. Vichit, bu GPU'nun etkileşimli 3B vektörden rastere dönüşümü gerçekleştirdiğini ve ilk olarak Nvidia'nın GeForce 256 modelinde karşımıza çıkan transformasyon ve aydınlatma teknolojisini kullandığını açıklıyor.
TinyGPU v2.0'ın diğer dikkat çekici özellikleri arasında 4-bit çift tampon, QSPI RAM üzerinde 8-bit derinlik tamponu, maksimum 1000 üçgen desteği, arka yüz temizleme, 1 dinamik yönlü ışık ve düz gölgeleme (flat shading) bulunuyor.
TinyGPU v2.0, bir sonraki üretim döngüsü için Tiny Tapeout programına gönderildi. Tasarımcının belirttiğine göre, 16 tile'lık maksimum izin verilen tasarım maliyeti yaklaşık 1.500 dolar olacak. Daha fazla bilgiye, Verilog kaynak dosyalarına ve diğer materyallere GitHub deposu üzerinden erişilebilir.
Tiny GPU'ları Karıştırmayın
Nisan 2024'te, Adam Majmudar tarafından “önceki deneyimi olmadan sıfırdan” tasarlanan farklı bir Tiny GPU'dan bahsetmiştik. Bu GPU da Tiny Tapeout 7 (TT7) aracılığıyla silikon üretimine hazırlanmıştı.
Ancak Vichit de TT7'ye katılarak “Tiniest GPU” olarak adlandırılan projeyi sunmuştu. Bu iki farklı Tiny GPU projesini karşılaştırmak ilginç. İlk model, maksimum iki poligon desteği ile oldukça yalındı (v2'nin 1000 üçgenine kıyasla çok daha az). Bu basitlik sayesinde Tiniest GPU, 50 MHz’de 640x480 piksel çözünürlükte ve 6-bit renk derinliğinde 60 fps'ye kadar gerçek zamanlı görüntü işleyebiliyordu. Ekrandaki çıktılar klavye ok tuşlarıyla kontrol ediliyordu.
