当前位置:

首页 > 硬件相关 > “一芯一像素”,用 6.4 万颗 0.13美元的RISC-V 自制一颗GPU

“一芯一像素”,用 6.4 万颗 0.13美元的RISC-V 自制一颗GPU

德国黑客Bitluni用6.4万颗单价0.13美元的RISC-V芯片CH570制成GPU,每芯片对应一像素,分辨率320×200,功耗约2161W,通过3D打印机自动烧录,验证了海量廉价弱单核强并行的另类图形处理架构。

本文目录

    用6.4万颗单价0.13美元的小芯片,拼出一颗能用的GPU。这事儿听起来像极客圈的天方夜谭,但德国硬件黑客Matthias Balwierz——就是那个网名Bitluni的哥们——还真就这么干了。

    他的思路极其直接:每颗芯片既是一个算力单元,也是一个像素。RGB LED直接焊在MCU上,图形硬件和显示阵列合二为一。没有传统GPU那种统一的大显存、大着色器阵列,取而代之的是无数小核并行工作。不拼单点性能,拼的是分布式思路有多野。


    圆形排布的LED/芯片阵列,布局灵感来自Cray-1(图源:TechSpot / 项目相关)

    一、为什么是320×200,而不是1080p

    按“一芯一像素”来算,Full HD(1920×1080)需要超过200万颗芯片——成本、功耗、布线、编程量都会完全失控。所以Bitluni把目标压到了经典的320×200分辨率。即便如此,完工时仍然需要64,000颗微控制器。

    目前的原型规模要小一些:8,192颗芯片,装在定制电路板上。单板覆盖16×32像素块,多块板再拼成圆形阵列,形态上松散地致敬了Cray-1超级计算机。从外面看,这就是一面密密麻麻闪烁的LED墙,但每一颗灯背后都是一颗独立处理器。

    二、芯片选型:QingKe CH570,约0.13美元/颗

    核心器件是南京沁恒微电子的青稞(QingKe)CH570。单价约0.13美元,集成度却不低:32位RISC-V CPU,最高约100 MHz,带USB控制器、2.4 GHz收发器,以及Bluetooth 5.0 LE。

    LED也故意用了基础RGB,而不是更贵的可寻址灯珠——后者会让预算迅速飞涨。即便单颗便宜,扩到6.4万颗时,仅MCU物料就超过8,000美元;整机若算上PCB、供电、结构件,还要再高一截。


    定制多层板与分块像素区域(图源:TechSpot / 项目相关)

    这套系统最反直觉的地方是你根本找不到一颗“中央大核”来管所有事。大约每32颗CH570由一颗能力更强的CH32V做分组管理,形成分层协调架构:下层负责像素级运算与点亮,上层负责分块调度。这和传统GPU的调度层次完全不同,但目的类似——避免所有工作挤在单一瓶颈上。

    三、真正的硬骨头:供电与电流

    值得算一笔账:单颗芯片电流大约10mA,听起来无害,但乘上几千颗,局势就完全不同了。现有配置功耗约2,161W,在3.3V下折合电流大约655A。

    供电方案是Corsair WS3000钛金电源,再配合定制降压电路把12V转到3.3V大电流输出。对做过大电流电源或服务器机柜的工程师来说,这已经不是“开发板玩玩”的量级,而是配电、走线截面积、接触电阻和局部压降都要认真计算的工程问题。

    硬件几乎全是自制:PCB、供电、测试夹具都自己设计。作者提到这是他第一块六层板,设计上还顶到了JLCPCB的工艺边界。散热方面曾考虑过浸没式液冷,但因为成本和环境顾虑暂时搁置。

    四、6万颗芯片怎么烧录?用3D打印机当飞针

    如果靠手工逐颗烧录,项目时间会直接崩盘。Bitluni的解法是:3D打印一个三爪编程头,装到打印机运动滑架上,再用Python发G-code,把触点精确压到每颗MCU的烧录焊盘上——相当于把3D打印机改成了一台低成本自动飞针烧录机。


    3D打印机搭载的自动定位烧录装置(图源:TechSpot / 项目相关)

    这类“用通用机床/打印机解决产线问题”的思路,在小批量硬件极客圈里很常见,也最能体现项目的工程趣味:难点往往不在算法,而在量产式的重复劳动如何自动化。

    五、它不是要打RTX,而是在做概念验证

    项目仍处早期,性能上远不能和商用GPU相比——作者本人很清楚,这并不是目标。更准确的定位是:验证“海量廉价、弱单核、强并行”能否构成一种另类图形处理架构;图形单元与显示像素物理绑定后,系统边界会变成什么样。

    最终能否跑起Doom一类demo,目前还说不准。对EE读者更有价值的,是几个可迁移的观察:

    • 并行度可以用“数量”买来,但互联、同步、供电和可制造性会立刻变成主矛盾。
    • 分层控制(CH570 + CH32V)是把复杂度从“一核统治”挪到“分域管理”。
    • 自动化(烧录、测试)决定这种规模项目能不能做完,而不只是能不能做demo。

    当有人用0.13美元一颗的RISC-V MCU重新定义“GPU可以长什么样”时,答案未必能上架销售,但足够提醒一句:架构选择,有时比单点性能参数更有想象力。

    本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系bd@zhengruan.com
    作者最新文章
    硬件相关 risc
    相关文章 更多
    希奥端计算将基于赛昉Dubhe-100 CPU IP打造RISC-V服务器CPU
    希奥端计算将基于赛昉Dubhe-100 CPU IP打造RISC-V服务器CPU

    赛昉科技宣布希奥端计算将基于其Dubhe-100CPUIP,开发面向智能边缘的RISC-V服务器CPU。双方通过深度定制合作,针对高性能、高能效及安全需求进行联合优化打磨,为RISC-V在服务器领域开辟新路径,具有重要意义。

    RISC-V、Multi-Die、低功耗(芯片设计资料)
    RISC-V、Multi-Die、低功耗(芯片设计资料)

    Arteris作为片上网络IP与SoC集成自动化领先提供商,围绕RISC-V、多裸片(Multi-Die)及低功耗三大方向,展示了关键芯片设计资料与技术信息,助力高效异构集成与能耗优化,推动先进芯片架构创新。

    低功耗、RISC-V、Multi-Die(芯片设计资料)
    低功耗、RISC-V、Multi-Die(芯片设计资料)

    Arteris是全球领先的片上网络IP与SoC集成自动化软件提供商,在芯片互联领域处于顶尖地位,提供低功耗、RISC-V、Multi-Die相关设计资料,助力高效多芯片系统设计。

    主播自制家用RISC-V GPU:环形布局、8192核心、2161W功耗
    主播自制家用RISC-V GPU:环形布局、8192核心、2161W功耗

    主播用8192颗QingKeCH570微控制器自制GPU,环形布局,每颗芯片焊RGBLED作像素。当前功耗2161瓦、电流655安,计划达320×200分辨率需64000颗芯片。

    主播自制家用 RISC-V GPU:环形布局、8192 核心、2161W 功耗
    主播自制家用 RISC-V GPU:环形布局、8192 核心、2161W 功耗

    主播MatthiasBalwierz使用8192颗沁恒微电子QingKeCH570RISC-V微控制器自制GPU,采用环形布局,单芯片集成RGBLED,总功耗达2161瓦。当前为第一阶段样机,目标分辨率320×200需堆叠64000颗芯片,旨在验证RISC-V生态极度并行化构建显卡的可行性。

    硬件玩家自制GPU 用6.4万颗 RISC-V芯片拼出一块显卡
    硬件玩家自制GPU 用6.4万颗 RISC-V芯片拼出一块显卡

    硬件极客用6.4万颗廉价RISC-V微控制器自制GPU,每颗芯片直接驱动一个RGBLED像素,构成自发光计算阵列。当前原型由8192颗芯片组成,功耗达2161瓦,采用分层管理和自制编程工具烧录,验证了海量低成本单元构建并行图形系统的可能性。

    联想问天全球首款RISC-V服务器亮相WAIC 2026
    联想问天全球首款RISC-V服务器亮相WAIC 2026

    2026年世界人工智能大会上,联想发布全球首款RISC-V服务器问天WR5219G5,搭载48核异构蓝芯LX500,支持PCIe5.0和DDR5,适用于AI推理、虚拟化、科学计算,深度适配本土算力生态。

    联想问天全球首款 RISC-V 服务器亮相 WAIC 2026,搭载蓝芯 LX500 处理器
    联想问天全球首款 RISC-V 服务器亮相 WAIC 2026,搭载蓝芯 LX500 处理器

    联想问天WR5219G5服务器亮相WAIC2026,搭载48核异构蓝芯LX500RISC-V处理器,支持PCIe5.0和DDR5,覆盖AI推理、虚拟化、科学计算等负载,深度适配本土算力生态,兼容国际主流与国产芯片架构。

    奕斯伟计算推出RISC-V AI NAS主控方案  助力极空间打造全球首款消费级RISC-V AI NAS新品
    奕斯伟计算推出RISC-V AI NAS主控方案 助力极空间打造全球首款消费级RISC-V AI NAS新品

    奕斯伟计算推出RISC-VAINAS主控方案,与极空间合作,将于2026年第四季度量产全球首款消费级RISC-VAINAS。该方案采用自研四核64位RISC-VCPU与高能效NPU,支持AI识别、本地部署大模型,数据全程本地处理,覆盖个人、家庭、办公等多元场景。

    NextSilicon 规划 64、128 核心企业级 RISC-V 处理器,预计 2028 年初上市
    NextSilicon 规划 64、128 核心企业级 RISC-V 处理器,预计 2028 年初上市

    NextSilicon计划于2028年初推出基于自研Arbel架构的64核与128核企业级RISC-V处理器,目标频率3.4GHz。该处理器支持RVA-23配置文件、10宽发射、480条目ROB、16条标量指令并行及四个128位矢量单元,采用TAGE分支预测器。此前已在台积电5nm工艺完成2.5GHz测试芯片流片。

    查看更多
    精品专题 更多
    装机必备
    装机必备

    正软商城装机必备专区,精选办公、浏览器、安全防护、影音播放、压缩解压、设计创作和系统工具等电脑常用正版软件,帮助用户快速完成新电脑软件配置。

    Windows
    Windows

    正软商城Windows软件专区,汇集适用于Windows电脑的办公、设计、安全防护、影音播放、开发工具和系统优化软件,提供软件介绍、系统要求、正版授权及购买下载服务。

    PDF教程
    PDF教程

    正软商城PDF教程频道提供PDF编辑、转换、合并、拆分、压缩及格式处理方法,同时介绍常用PDF软件和工具的使用技巧。

    Mac软件 更多
    讯飞智作 网页版
    讯飞智作 网页版
    Windows/ macOS/ Linux

    讯飞智作是一款基于语音合成技术、虚拟人驱动技术与数字人形象声音构建能力的 AI 数字人音视频创作平台。

    火山引擎 网页版
    火山引擎 网页版
    Windows/ macOS/ Linux

    火山引擎是字节跳动旗下企业级云与AI服务平台。聚焦大模型核心能力,依托字节自研豆包多模态大模型,凭借火山方舟一站式平台,提供模型精调、推理部署、智能应用搭建等全链路服务,结合高性能AI算力,助力各行业快速落地大模型数字化与智能化应用。

    Aperty macOS版
    Aperty macOS版
    macOS

    Aperty 是 Skylum 推出的 AI 人像修图软件,支持自然肤质修饰、瑕疵处理、面部与身体调整、预设及批量同步。

    WINDOWS 更多
    讯飞智作 网页版
    讯飞智作 网页版
    Windows/ macOS/ Linux

    讯飞智作是一款基于语音合成技术、虚拟人驱动技术与数字人形象声音构建能力的 AI 数字人音视频创作平台。

    火山引擎 网页版
    火山引擎 网页版
    Windows/ macOS/ Linux

    火山引擎是字节跳动旗下企业级云与AI服务平台。聚焦大模型核心能力,依托字节自研豆包多模态大模型,凭借火山方舟一站式平台,提供模型精调、推理部署、智能应用搭建等全链路服务,结合高性能AI算力,助力各行业快速落地大模型数字化与智能化应用。

    PixTV 网页版
    PixTV 网页版
    Windows

    PixTV 是一款在浏览器中使用的 AI 视觉内容创作平台,提供图片、视频、音频、文字生成、AI 分镜、局部重绘、提示词反推和无限画布等工具,适合短剧、漫剧、广告及社交媒体内容制作。