Uma GPU de código aberto totalmente personalizada saiu do sigilo após quatro anos de desenvolvimento. FuryGPU foi um esforço individual do desenvolvedor de software de jogos Dylan Barrie, que diz ter montado esse projeto de hardware e software extremamente complexo em seu tempo livre. FuryGPU é baseado em um design Xilinx FPGA, e o protótipo da placa gráfica PCIe é atualmente capaz de atingir cerca de 44fps no Quake Timedemo. O trabalho no FuryGPU foi realizado depois que Barrie se inspirou no projeto de Ben Eater para construir um computador programável de 8 bits a partir do zero.
Como você pode ver nas fotos deste artigo, FuryGPU se parece muito com uma típica placa gráfica de PC de cerca de 20 anos atrás, modernizada ao equipar saídas DisplayPort e HDMI . O projeto é muito mais do que o hardware, porém, com Barrie admitindo que o aspecto mais doloroso do design desta placa gráfica foi a criação dos drivers do Windows.
Hardware, da placa do fabricante à placa gráfica
Barrie começou a realizar seus sonhos de construir uma GPU do zero depois de adquirir uma placa de desenvolvimento Arty Z7 com FPGA e fazer alguns desenvolvimentos e testes preliminares. Posteriormente, o projeto foi impulsionado pela estreia dos Xilinx Kria System-on-Modules (SoMs), que combinam “ FPGAs Zynq UltraScale+ insanamente baratos com uma tonelada de unidades DSP e uma quantidade (comparativamente) enorme de LUTs e FFs, e de interesse particular, um núcleo PCIe reforçado”, entusiasmou-se Barrie.
Para ir desta placa do fabricante ao design da placa adicional FuryGPU PCIe que vemos em 2024, Barrie aprendeu sozinho a descrição de hardware SystemVerilog e a linguagem de verificação de hardware e o pacote de software KiCAD EDA / CAD eletrônico. Ele diz que foi necessário um esforço hercúleo para projetar o esquema do FuryGPU com o PCIe de 4 pistas que vemos hoje, mesmo com o circuito FPGA integrado ao SoM. Agora era hora de conectar o FuryGPU em seu equipamento de teste, escrever os drivers e testar os jogos.
Drivers do Windows e Quake a 60fps
A criação de drivers do Windows para FuryGPU é descrita por Barrie como “o aspecto mais doloroso” de todo o projeto – apesar de seu trabalho diário ser no lado do software de renderização gráfica na indústria de desenvolvimento de jogos nos últimos 14 anos.
Inicialmente, a ambição do fabricante do FuryGPU era montar uma demonstração simples de cubo giratório, para mostrar o funcionamento da GPU. No entanto, à medida que o projeto se desenvolveu, jogar o icônico jogo para PC Quake em taxas de quadros jogáveis ??começou a se tornar o novo objetivo.
Barrie explica que depois de preparar os drivers do Windows, ele escreveu uma API gráfica personalizada para se comunicar com a GPU, escreveu drivers do kernel do Windows para exibição e áudio e agora tem “uma peça de hardware gráfico totalmente funcional que pode renderizar Quake em um sólidos 60 quadros por segundo.”
Incorporamos a captura de vídeo Quake Timedemo de Barrie, demonstrando que o FuryGPU poderia atingir 44fps neste benchmark a 720p há cerca de um mês. O desenvolvedor diz que há oportunidades claras para fazer o Quake “funcionar muito mais rápido”, já que ele viu alguns gargalos óbvios que ele visará nos esforços de otimização.
O FuryGPU está configurado para ser de código aberto. “Pretendo abrir o código-fonte de toda a pilha (esquema/layout de PCB, todos os HDL, drivers WDDM do Windows, drivers de tempo de execução de API e Quake portado para usar a API) em algum momento, mas há uma série de questões legais, ” Barrie escreveu em uma postagem do Hacker News na quarta-feira. Como ele trabalha em uma vocação tangencialmente relacionada, ele quer ter certeza de que nada desse trabalho quebraria seu contrato de trabalho ou licenciamento, etc. Este mesmo tópico inclui alguns detalhes extras sobre o projeto FuryGPU para aqueles particularmente interessados.
No site FuryGPU, há um artigo dedicado às unidades de textura da GPU, para quem deseja se aprofundar na arquitetura.
Para concluir nossa cobertura deste projeto novo e interessante (para nós), vale a pena explicar o escopo pretendido do projeto FuryGPU. É claro que este é um projeto de fabricante, como a CPU da placa de ensaio, mas o FuryGPU oferece um desempenho tão impressionante que alguns podem confundi-lo com uma nova arquitetura de GPU séria . Barrie deixa claro que este não é o caso no tópico Hacker News vinculado acima (escrevendo sob o nome de pluma de PfhorSlayer). “Isto é um brinquedo”, afirmou o fabricante FuryGPU. “Isso não vai mudar o cenário da GPU nem competir com nenhum dos players comerciais.”
Mesmo que o FuryGPU (ou seus descendentes) nunca faça parte da nossa tabela das melhores placas gráficas , observaremos os desenvolvimentos do FuryGPU com grande interesse. Agora que o projeto se tornou público, há uma chance de que a publicidade e colaboradores especializados possam acelerar os planos já em vigor.
Via tomshardware.com
