« Mvidia », un jeu interactif pour apprendre en concevant directement un GPU

• Jeu de simulation permettant d’apprendre en construisant étape par étape toute la pile informatique, du transistor au GPU
• Chaque étape est structurée en ACT, avec une progression allant des transistors, portes logiques, ALU et processeur jusqu’au GPU et aux shaders
• Dans ACT 1, on crée les portes logiques de base à l’aide de NMOS et PMOS, puis dans ACT 2, on les étend pour compléter l’ALU et le cœur du processeur
• Les étapes suivantes, consacrées au logiciel, au GPU et aux shaders, sont actuellement en cours de développement et marquées COMING SOON
• Il s’agit d’un projet interactif éducatif permettant d’expérimenter de manière intégrée la conception matérielle et la programmation

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Présentation du jeu Mvidia

• Mvidia est un jeu d’apprentissage interactif dans lequel l’utilisateur expérimente, étape par étape, le processus de conception et de construction directe d’un GPU
• Le jeu commence avec les transistors et progresse vers les portes logiques, l’ALU, le processeur et le GPU
• Chaque étape est divisée en « ACT », et chaque ACT est composé de plusieurs exercices d’apprentissage et de réalisation
• La progression est affichée sous forme de taux d’achèvement (par ex. 0/10 COMPLETED), ce qui permet de visualiser l’avancement

ACT 1 : Premier jour (YOUR FIRST DAY)

• Le thème est Transistors → Logic Gates, une étape où l’on construit les portes logiques de base à partir de transistors
• Principaux exercices
  • 1.1 The Switch : utiliser un NMOS comme interrupteur
  • 1.2 The Other Switch : utiliser un PMOS comme interrupteur
  • 1.3 Two Halves : combiner NMOS et PMOS
  • 1.4 NAND It : construire une porte NAND
  • 1.5 The Dual : construire une paire de portes logiques
  • 1.6 Truth Tables : établir des tables de vérité
  • 1.7 AND Gate, 1.8 OR Gate, 1.9 XOR Gate : implémenter les portes de base
  • 1.10 Choose Wisely : combiner trois portes pour compléter une structure de sélection
• Une fois ACT 1 terminé, ACT 2: THE CORE est débloqué

ACT 2 : Le cœur (THE CORE)

• Le thème est Gates → ALU → Processor, une étape où l’on construit l’unité arithmétique et logique (ALU) et le processeur à partir de portes logiques
• Elle se compose de 34 exercices détaillés, chacun s’appuyant sur les résultats des étapes précédentes
• Étapes principales
  • 2.1 Half Adder, 2.5 Full Adder : construire des circuits d’addition
  • 2.3 The Decoder, 2.25 Register File : concevoir des structures de sélection et de stockage des données
  • 2.4 The Capacitor, 2.7 1T1C, 2.12 The Sense Amp, 2.17 The Array : construire des cellules mémoire et des amplificateurs de détection
  • 2.10 Adding Bytes, 2.13 Hex Racer, 2.15 Bit Twiddling : étendre les opérations au niveau de l’octet
  • 2.20 Edge Trigger, 2.21 Refresh, 2.31 Refresh Controller : contrôler l’horloge et le rafraîchissement mémoire
  • 2.27 The ALU, 2.30 Fetch, Decode, Execute, 2.32 The Mvidia Core : finaliser l’architecture centrale du processeur
  • 2.33 DRAM Memory, 2.34 Mvidia Core v2 : extension basée sur la DRAM et mise à niveau du cœur
• Une fois ACT 2 terminé, ACT 3: THE SOFTWARE est débloqué

ACT 3 : Le logiciel (THE SOFTWARE)

• Le thème est Programming the Processor, une étape consacrée à la programmation du processeur terminé
• Actuellement marqué COMING SOON, le détail des exercices n’a pas encore été publié

ACT 4 : GPU (THE GPU)

• Le thème est Building a Graphics Processor, une étape consacrée à la construction d’un processeur graphique
• Actuellement marqué COMING SOON, avec des exercices liés à la conception de l’architecture GPU prévus ultérieurement

ACT 5 : Le shader (THE SHADER)

• Le thème est Programming the GPU, une étape de programmation de shaders à l’aide du GPU
• Actuellement COMING SOON, avec une extension prévue ultérieurement vers du contenu d’apprentissage de la programmation GPU