آزمایش‌های عملکرد تراشه گرافیکی مینیاتوری TinyGPU v2.0 + ویدیو

پردازنده گرافیکی TinyGPU v2.0 که به‌عنوان کوچک‌ترین تراشه گرافیکی جهان شناخته می‌شود، تست‌های واقعی را با موفقیت پشت‌سر گذاشت. این تراشه مینیاتوری که توسط توسعه‌دهنده‌ای به نام Pongsagon Vichit طراحی شده، توسط شرکت Tiny Tapeout و در قالب شاتل SKY 25b به تولید رسیده است.

Vichit با انتشار ویدیوهایی در شبکه‌های اجتماعی، عملکرد عملی این تراشه مستقل را به نمایش گذاشته است. در ویدیوی اول، این پردازنده گرافیکی یک مدل سه‌بعدی را به‌صورت زنده و از طریق گیم‌پد رندر و کنترل می‌کند. در دموی دوم نیز پردازش یک کره زمین درحال چرخش و رنگارنگ با قابلیت تغییر مقیاس به تصویر کشیده شده است.

طبق اطلاعات موجود در گیت‌هاب این پروژه، تراشه TinyGPU v2.0 توانایی انجام محاسبات هندسی و شطرنجی‌سازی را برای حداکثر ۱۰۰۰ مثلث روی صفحه دارد. این پردازنده با بهره‌گیری از حدود ۲۴۰ هزار ترانزیستور، از یک منبع نور پویا، سایه‌زنی تخت، حذف سطوح پشتی و نگاشت بافت بهره می‌برد. بافر دوگانه ۴ بیتی و بافر عمق ۸ بیتی آن نیز روی حافظه QSPI RAM ذخیره می‌شود.

در آزمایش‌های انجام‌شده، نرخ فریم ثبت‌شده برای این پردازنده گرافیکی بین ۷.۵ تا ۱۵ فریم‌برثانیه بوده است. سازنده آن پیش‌تر اشاره کرده بود که نسخه سیلیکونی سرعت بیشتری نسبت به نمونه اولیه FPGA نخواهد داشت و در عملکرد واقعی نیز روانی تصویر تغییر چندانی نکرده است.

هم‌زمان با تست نسخه دوم، جزئیات نسل بعدی یعنی TinyGPU v3.0 نیز مطرح شده است. ویژگی کلیدی در نسل سوم، اضافه شدن شیدر پیکسل برنامه‌پذیر است. این شیدر با الهام از طراحی DirectX 8 PS 1.1 ساخته شده و دارای معماری SIMD برای پردازش ۴ پیکسل به‌صورت موازی، مجموعه دستورالعمل‌های ۲۶ عملیاتی و انشعاب‌گیری از طریق اجرای ماسک‌شده است.

انتظار می‌رود اضافه شدن شیدر پیکسل جدید به همراه دسترسی موازی به Z-Buffer، کیفیت بصری و جزئیات بافت‌ها را بدون کاهش محسوس عملکرد ارتقا دهد. طبق آخرین برنامه‌ریزی‌ها، تراشه نهایی TinyGPU v3.0 در دسامبر ۲۰۲۶ یا ژانویه ۲۰۲۷ تحویل داده خواهد شد.