FuryGpu – Processeur graphique PCIe FPGA sur mesure

FuryGpu : un GPU entièrement sur mesure, conçu de zéro pour les ordinateurs modernes

• FuryGpu est un véritable GPU matériel implémenté sur un FPGA Xilinx Zynq UltraScale+.
• Il est construit sur un PCB sur mesure et connecté à l’ordinateur hôte via PCIe.
• Il prend en charge des fonctionnalités matérielles équivalentes à celles des cartes graphiques haut de gamme du milieu des années 1990, avec une pile complète de pilotes logiciels modernes pour Windows.
• Il peut rendre des jeux réels de l’époque à des fréquences d’images supérieures au temps réel.
• Le blog et les détails complets seront publiés prochainement.

L’avis de GN⁺

• FuryGpu est un GPU basé sur FPGA qui pourrait offrir un fort potentiel pour faire tourner des jeux classiques avec de hautes performances sur des ordinateurs modernes. Cela pourrait susciter un vif intérêt dans la communauté du retrogaming.
• Un GPU basé sur FPGA peut être utile dans les domaines de la recherche et du développement qui nécessitent des solutions matérielles sur mesure, et fournir un traitement optimisé pour des applications spécifiques.
• Il existe déjà sur le marché divers GPU capables de répondre à différents besoins en traitement graphique, mais un GPU utilisant un FPGA pourrait trouver sa place dans des usages spécialisés ou des environnements éducatifs.
• Lors de l’adoption de cette technologie, il faut prendre en compte la complexité de programmation des FPGA ainsi que le coût, et le développement d’un matériel sur mesure peut demander beaucoup de temps et de ressources.
• Les performances réelles de FuryGpu, ainsi que son éventuelle prise en charge des jeux modernes ou son application à d’autres tâches graphiques avancées, restent encore inconnues.

[GN⁺]

Avis Hacker News

• Présentation du projet et plans open source

  • Le projet a bien été rendu public, mais l’auteur voulait attendre que davantage de contenu soit publié sur le site.
  • Il est prévu de publier en open source les schémas/lay-out du PCB, le HDL, le pilote Windows WDDM, le pilote runtime de l’API, ainsi qu’un portage de Quake utilisant l’API, mais cela nécessite de régler des questions juridiques et de licence.
  • Le premier commit remonte au 22 août 2021, et le projet a représenté plus de deux ans et demi de travail.
  • Une playlist YouTube FuryGpu montre des vidéos de l’avancement du projet.
  • Un billet de blog sur l’interface PCIe est en préparation, avec une explication en plusieurs parties allant des schémas du PCB au design FPGA, jusqu’au pilote Windows.

• Influence de la série d’ordinateurs sur breadboard de Ben Eater

  • La série d’ordinateurs sur breadboard de Ben Eater a eu une influence énorme dans le domaine de l’électronique de loisir.
  • Elle a donné l’inspiration pour concevoir son propre CPU « rétro ».
  • L’idée était de garder la simplicité de connexion d’un 6502, tout en ajoutant un peu plus de fonctionnalités (registres supplémentaires, division matérielle, etc.).
  • Cela conduit souvent à revenir vers l’utilisation d’un MCU, mais le problème de la génération graphique finit par se poser.

• Nature hobbyiste du projet et fonctionnement de toute la stack

  • Le projet a commencé comme un hobby, et l’auteur prévoit d’écrire davantage sur la manière dont il l’a construit.
  • Toute la stack fonctionne, y compris un pilote Windows implémentant une API graphique personnalisée et Quake tournant par-dessus.
  • Il n’y a pas de support DX/GL, mais on peut comprendre pourquoi le choix s’est porté sur une API personnalisée.
  • Certains se demandent si le design sera publié en open source.

• Besoin d’un GPU au format M.2

  • Il existe un besoin pour une option de GPU compacte et autonome.
  • Le souhait est d’avoir un GPU M.2 discret offrant des performances comparables à Intel UHD Graphics, AMD Radeon ou Qualcomm Adreno.
  • Il existe des idées de petits produits embarqués nécessitant beaucoup de calcul et de réseau, mais peu de capacités graphiques.
  • Le NXP Layerscape LX2160A serait parfait, mais il ne peut pas être utilisé faute de GPU intégré.

• Absence de GPU open hardware et question de licence

  • Il existe très peu de GPU open hardware.
  • Il n’y a pas d’information sur la licence de ce projet, mais il pourrait devenir le premier GPU open hardware et servir de point de départ à d’autres projets.

• Développement d’un GPU centré sur la 2D et réflexion sur l’usage d’un FPGA

  • Une personne travaille sur un GPU centré sur la 2D pour microcontrôleurs.
  • Il sert à faire du rendu vers de grands écrans à partir de machines SPI.
  • En voyant les limites d’un pipeline processeur, l’idée est venue qu’un FPGA pourrait être plus rapide.
  • Elle a acheté un FPGA d’entrée de gamme pour apprendre et cherche à transformer son microgpu basé sur ESP32 en version FPGA.
  • Avec les contraintes de temps et les enfants, elle n’est pas sûre de pouvoir atteindre ce niveau, mais aimerait au moins s’en approcher partiellement.

• Projet Vortex et avenir de la conception GPU

  • Le projet Vortex du Georgia Institute of Technology attire l’attention.
  • Il s’agit d’un ordinateur massivement parallèle basé sur RISC-V, avec des extensions mieux adaptées aux charges GPU, plutôt que de répéter le passé du fixed function.
  • Les cartes qui le font tourner coûtent plusieurs milliers de dollars, ce qui n’est pas très compatible avec un hobby, mais l’approche reste plus accessible qu’un développement fermé et propriétaire.
  • Une version 2.0 est sortie il y a quelques mois.

• Photos de l’appareil physique et confusion autour du module FPGA

  • Certains aimeraient voir des photos de l’appareil physique.
  • Il y a une confusion concernant le module FPGA utilisé.
  • Le blog mentionne des Xilinx Kria SoMs, mais en consultant les spécifications de ces modules, on voit qu’ils intègrent des SoC ARM.
  • Les personnes moins familières avec l’univers FPGA ont l’impression qu’il leur manque peut-être un élément de compréhension.

• Attente de détails sur l’implémentation de l’interface PCIe

  • Il y a de l’attente autour des détails sur la façon dont l’auteur implémente l’interface PCIe.
  • Même sans envisager de réaliser soi-même un travail matériel aussi sophistiqué, il est utile de regarder l’intérieur du PCIe pour la culture générale technique.

• Potentiel d’évolution vers un projet de matériel open source

  • Le projet est jugé très impressionnant, et certains espèrent qu’il deviendra un projet de matériel open source.