Nem sok számítógépes alkatrész mondhatja el magáról, hogy kevesebb tranzisztorból áll, mint egy modern okosóra kijelzővezérlője. Pongsagon Vichit független fejlesztő projektje, a TinyGPU v2.0 pontosan ezt az utat járja, a legyártott lapka pedig az első valós teszteken sikeresen vizsgázott.
A nyílt forráskódú kezdeményezés célja nem a csúcsgrafikás játékok futtatása, hanem egy teljesen önálló, minimális erőforrásból építkező grafikus gyorsító megalkotása. A gyártásból nemrég visszakapott szilícium chip a gyakorlatban is bebizonyította, hogy képes valós időben megrajzolni és elforgatni az elemi 3D-s objektumokat. A projekt mögött álló mérnök a Tiny Tapeout közösségi chipgyártó kezdeményezésén keresztül juttatta el a tervet a fizikai megvalósításig, ahol a SKY 25b szilícium-ostya egyik apró területe adott otthont az elgondolásnak.
A GeForce 256 szellemét idézi a 240 ezer tranzisztoros chip
Amíg egy mai csúcskategóriás videokártya több tízmilliárd tranzisztort mozgósít a legújabb vizuális effektekért, a TinyGPU v2.0 mindössze körülbelül 240 000 tranzisztorból gazdálkodik. Ez a hihetetlenül apró chip ennek ellenére nem csupán szoftveres trükkökkel jelenít meg képet, hanem saját hardveres rasterization és Transformation & Lighting (T&L) egységgel rendelkezik. Ez az a technológia, amely a fogyasztói piacon a legelső Nvidia GeForce kártyával vált meghatározóvá a kilencvenes évek végén.
A gyakorlati tesztek során a lapka legfeljebb 1000 háromszögből álló 3D-s modelleket jelenített meg, amelyeket a fejlesztő egy klasszikus Super Nintendo vezérlővel forgatott és mozgatott a képernyőn. A rendszer egy dinamikus irányított fényforrást, lapos árnyékolást (flat shading) és lapkafüggetlen textúralefeketítést is kezel. A megjelenítés sebessége 25 MHz-es órajelen 7,5 és 15 képkocka között alakul másodpercenként, legfeljebb 320×240 pixeles felbontás és 4 bites színmélység mellett.
| Jellemző | TinyGPU v2.0 leírása |
|---|---|
| Tranzisztorszám | Kb. 240 000 db |
| Renderelési kapacitás | Maximum 1000 háromszög / képkocka |
| Felbontás és színmélység | 320×240 pixel (vagy alacsonyabb), 4-bit (16 szín) |
| Képfrissítés és órajel | 7.5 – 15 FPS @ 25 MHz |
| Memória kezelés | 4-bit dupla puffer, 8-bit mélységi puffer QSPI RAM-on |
Programozható Pixel Shaderrel érkezik a következő generáció
A mikroszkopikus processzor sikeres tesztelése csak az első lépés a fejlesztő számára. A tervek szerint még 2026 decemberében elkészül a TinyGPU v3.0, amely már nemcsak fix funkciójú blokkokkal dolgozik majd, hanem programozható pixel shadert is kap. Az új architektúra a DirectX 8-as korszak PS 1.1-es specifikációiból merít ihletet, és SIMD felépítésének köszönhetően egyszerre négy pixelt tud feldolgozni párhuzamosan.
A nyílt forráskódú chipfejlesztés rávilágít arra, hogy az egyedi félvezetők tervezése ma már nem kizárólag a milliárdos tőkével rendelkező techóriások kiváltsága. A közösségi gyártási lehetőségek és a szabadon hozzáférhető tervezőeszközök lehetővé teszik a hobbimérnökök számára, hogy saját elképzeléseiket valódi szilíciumra vigyék, elősegítve a mikrokontrollerekbe vagy egyedi beágyazott rendszerekbe szánt célorOrientált grafikus egységek fejlődését.
