Schede Grafiche

RISC-V, in lavorazione una GPU Open Source

L’architettura RISC-V consente a piccole aziende di realizzare processori e microcontrollori personalizzati senza pagare royalty a società terze, grazie alla natura Open Source del progetto originale. Esistono numerosi System-On-Chip basati su RISC-V, ma, attualmente, non era ancora stata proposta una soluzione grafica. La situazione cambierà in pochi anni, dato che un gruppo di appassionati ha iniziato a sviluppare una GPU open source basata sull’architettura RISC-V.

Ovviamente, è piuttosto impensabile costruire qualcosa di lontanamente paragonabile agli attuali prodotti di AMD, ARM, Imagination e NVIDIA, ma si tratta già di un primo passo nella giusta direzione. Il team prevede di sviluppare una CPU-GPU ISA scalabile che potrebbe essere impiegata a partire da semplicistici microcontrollori fino a GPU avanzate che supportano ray tracing, machine learning e applicazioni computer vision con estensioni hardware personalizzate.

«Le GPU RV64X utilizzerà un core RV32I o RV64I di base che supporterà nuove istruzioni costruite sul set di istruzioni vettoriali di base. Inizialmente sarà impiegato un core RV32I, ma l’obiettivo è quello di sostituirlo con un core RV64I allo scopo di creare un design area-efficient con programmabilità ed estensibilità personalizzate che potrebbero essere utilizzate per CPU, GPU e VPU» – ha scritto Jon Peddie di EE Times.

RISC-V GPU

Per elaborare correttamente la grafica, il core RISC-V di base supporterà nuovi tipi di dati grafici e di machine learning specifici – RV32X – inclusi scalari (8, 16, 24 e 32 bit fissi e float, vettori (RV32-V) e matrici (2×2, 3×3 e 4×4); istruzioni vettoriali/matematiche; istruzioni pixel/texture; istruzioni frame buffer; uno speciale set di registri (con registri vettoriali configurabili a 136 bit) e alcune istruzioni specifiche per la grafica. Inizialmente, il core grafico supporterà l’API Vulkan, ma il gruppo si sta impegnando per renderlo compatibile con DirectX (shader model 5) e OpenGL/ES. Il gruppo RV64X afferma che il suo processore grafico implementerà una pipeline grafica standard in microcodice, ma sarà anche in grado di aggiungere rasterizzatori personalizzati (spline, superfici SubDiv, patch) e fasi di pipeline personalizzate per supportare funzionalità non supportate dalle GPU attualmente in commercio.

«Il gruppo propone un’implementazione di riferimento RV32X che presenta un’unità di texture hardware, un’unità di funzione speciale, una cache L1 da 32 KB, una cache SRAM uCode da 8K e quattro DSP/ALU a 32 bit che possono elaborare i dati FP32 e INT32» – ha riportato HardwareLuxx. Il progetto di riferimento sarà molto probabilmente implementato utilizzando un FPGA.

RISC-V GPU

Secondo Jon Peddie, presidente di Jon Peddie Research, il progetto RV64X è nelle sue prime fasi di sviluppo e ci vorranno almeno un paio d’anni prima che le specifiche siano finalizzate e venga realizzato un prodotto hardware vero e proprio. In effetti, anche le specifiche saranno soggette a modifiche in base al contributo della comunità, quindi è troppo presto per discutere le prestazioni o qualsiasi altro argomento.

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