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2024-03-28 14:42:39
オープンソースの完全カスタム GPU が、4 年間の開発を経てステルスから登場しました。 フューリーGPU これは、ゲーム ソフトウェア開発者のディラン バリー氏が 1 人で取り組んできたもので、彼はこの非常に複雑なハードウェアとソフトウェアのプロジェクトを暇なときにまとめたと語ります。 FuryGPU はザイリンクス FPGA 設計に基づいており、プロトタイプの PCIe グラフィックス カードは現在、Quake Timedemo で約 44fps を達成できます。 FuryGPU に関する作業は、Barrie が次のようなインスピレーションを受けた後に着手されました。 ベン・イーターの プログラマブル 8 ビット コンピューターをゼロから構築するプロジェクト。
この記事の写真からわかるように、FuryGPU は約 20 年前の典型的な PC グラフィックス カードに非常によく似ており、以下の機能を装備することで最新化されています。 DisplayPortとHDMI 出力。 ただし、このプロジェクトはハードウェアだけではありません。バリー氏は、このグラフィックス カードの設計で最も苦労したのは Windows ドライバーの作成だったと認めています。
メーカーボードからグラフィックスカードまでのハードウェア
Barrie は、FPGA を搭載した Arty Z7 開発ボードを手に取り、予備的な開発とテストを行った後、GPU をゼロから構築するという夢を実現し始めました。 その後、プロジェクトは、のデビューによって勢いづきました。 ザイリンクス 「めちゃくちゃ安い」を組み合わせた Kria システムオンモジュール (SoM) Zynq UltraScale+ 大量の DSP ユニットと (比較的) 大量の LUT と FF を備えた FPGA、そして特に興味深いのは強化された PCIe コアです」と Barrie 氏は熱っぽく語ります。
このメーカー ボードから 2024 年に見られる FuryGPU PCIe アドイン カード設計に移行するために、Barrie は SystemVerilog ハードウェア記述とハードウェア検証言語、および KiCAD EDA / エレクトロニクス CAD ソフトウェア スイートを独学しました。 SoM に FPGA 回路が組み込まれている場合でも、現在見られる 4 レーン PCIe を備えた FuryGPU の回路図を設計するには大変な努力が必要だったと彼は言います。 次に、FuryGPU をテスト装置に接続し、ドライバーを作成し、ゲームをテストするときが来ました。
Windows ドライバーと 60fps の Quake
Barrie 氏は、過去 14 年間、ゲーム開発業界でグラフィックス レンダリングのソフトウェア側の仕事を本業としていたにもかかわらず、FuryGPU 用の Windows ドライバーの作成をプロジェクト全体の中で「最も苦痛な」側面だと述べています。
当初、FuryGPU メーカーの野心は、単純な回転キューブのデモを作成して、GPU の動作を示すことでした。 しかし、プロジェクトが発展するにつれて、象徴的な PC ゲーム Quake をプレイ可能なフレーム レートでプレイすることが新たな目標になり始めました。
Barrie 氏は、Windows ドライバーを準備した後、GPU と通信するためのカスタム グラフィックス API を作成し、ディスプレイとオーディオ用の Windows カーネル ドライバーを作成し、現在では「Quake を高速でレンダリングできる完全に機能するグラフィックス ハードウェアが完成しました」と説明しています。 1 秒あたり 60 フレームを確実に実現します。」
約 1 か月前に、FuryGPU が 720p のこのベンチマークで 44fps を達成できることを実証する Barrie の Quake Timedemo ビデオ キャプチャを埋め込みました。 開発者は、最適化の取り組みの対象となるいくつかの明らかなボトルネックを発見したため、Quake を「より高速に実行」できる明らかな機会があると述べています。
FuryGPU はオープンソース化される予定です。 「ある時点でスタック全体 (PCB 回路図/レイアウト、すべての HDL、Windows WDDM ドライバー、API ランタイム ドライバー、および API を使用するために移植された Quake) をオープンソース化するつもりですが、多くの法的問題があります。 」とバリーは書いた ハッカーニュース 水曜日の投稿。 彼は、関係のない職業に就いているため、この仕事が彼の労働契約やライセンスなどに違反しないようにしたいと考えています。この同じスレッドには、特に興味がある人のために、FuryGPU プロジェクトに関するかなりの詳細が含まれています。
FuryGPU の Web サイトには、アーキテクチャをさらに詳しく知りたい人のために、GPU のテクスチャ ユニットに特化した記事があります。
この (私たちにとって) 興味深い新しいプロジェクトの取材を終えるにあたり、FuryGPU プロジェクトの意図する範囲について説明する価値があります。 これがブレッドボード CPU と同様にメーカー プロジェクトであることは明らかですが、FuryGPU は非常に印象的なパフォーマンスを提供するため、一部の人は本格的な新しい CPU と間違えるかもしれません。 GPUアーキテクチャ。 Barrie は、前にリンクした Hacker News スレッド (PfhorSlayer という名前で書いています) の中で、これは当てはまらないことを明らかにしています。 「これはおもちゃです」と FuryGPU メーカーは断言しました。 「これによって GPU の状況が変わることも、商用プレーヤーと競合することもありません。」
FuryGPU (またはその子孫) がチャートに登場することは決してないかもしれませんが、 最高のグラフィックスカード、FuryGPUの開発を非常に興味深く見守っていきます。 プロジェクトが公開された今、広報と専門家の協力者がすでに実施している計画を加速できる可能性があります。
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