8192 粒 RISC-V MCU 砌 GPU：好癲，但離真正顯示卡仲好遠
Bitluni 呢個項目，最精彩係電力同編程麻煩
件事有幾癲
Matthias Balwierz，即係 hardware 圈熟悉嘅 Bitluni，今次用 8,192 粒 RISC-V MCU 砌咗一個好難分類嘅 GPU。Tom's Hardware 報道，佢直接喺每粒 MCU 焊一粒 RGB LED，所以嚴格講，呢套嘢同時係運算陣列同顯示陣列：每粒細芯片負責自己嗰點光，唔係插入 PC 之後輸出 HDMI 嗰種顯示卡。Bitluni 目標係 320 x 200、64,000 個像素，而家呢階段先砌到八千幾粒；每塊板做 16 x 32 pixel，再圍成有少少 Cray-1 味嘅圓弧。
圖片：openwch/WCH
核心數要打折睇
8,192-core 聽落好有衝擊力，不過呢啲 core 係 CH570 呢類平價 MCU 入面嘅 32-bit RISC-V 核心。openwch 資料寫 CH570 用 QingKe RISC-V3C，最高 100MHz，配 12KB SRAM、256KB Flash，仲有 USB full-speed 同 2.4GHz RF。喺 IoT、鍵盤、遙控器呢類產品，呢啲規格好抵玩；放返顯示卡語境，就即刻見到缺口：冇 VRAM 頻寬、冇成熟 graphics pipeline、冇 driver stack，仲要自己處理幾千粒芯片點同步同收 command。順帶一提，Tom's 原文話 CH570 有 BLE 5.0，但 WCH/openwch 資料寫 CH570 同 CH572 分開，BLE 5.0 屬 CH572，呢點要打個括號。
功耗數字其實有伏
Tom's Hardware 寫到 2,161W、約 [email protected]，呢個數最搶眼，不過要拆開睇。每粒 MCU 10mA 聽落好細，乘 64,000 粒就即刻變成幾百 amp；如果只睇而家 8,192 粒階段，按同一假設計會細好多。真正麻煩喺 低電壓大電流：3.3V 要送幾百 amp，線阻、壓降、熱同接點可靠性都會出事，所以 Bitluni 用 Corsair WS3000 3000W PSU，再自己砌 12V 轉 3.3V 嘅高電流轉換板。Corsair 自己資料寫，WS3000 原本面向 multi-GPU workstation，220-240V AC 輸入，12V rail 可去到 250A；攞嚟餵一堆 MCU 好荒謬，但供電思路其實正路。
真 GPU 難喺軟件同記憶體
真 GPU 嘅難位唔止核心數。NVIDIA CUDA guide 用 warp/SIMT 解釋，GPU 會成批 thread 同步跑 kernel，背後有 scheduler、compiler、cache、shared memory 同 memory coalescing 去遮延遲。Bitluni 呢套 MCU 陣列每粒都有自己 flash/RAM，每 32 粒再交畀一粒較強 CH32V 控制，概念上似超大 LED wall 加分散式 compute。寫 demo 可以好好玩，但要寫成一般開發者識用嘅 graphics API，工作量完全係另一個量級；你仲要諗資料點分派、錯誤點回收、每粒 chip 跑慢少少會點補。
3D printer 編程最有 maker 味
項目最 maker 嘅位，反而係 programming jig。Tom's 引述 Bitluni 原片講，佢印咗一支三針 fork-shaped 工具，裝上 3D printer carriage，再用 Python 直接出 G-code，逐粒 MCU 對準接點去 flash firmware。呢招聽落似搞笑，但其實係小型量產思維：當你有幾千粒相同芯片，人手插 programmer 已經唔現實，機械定位同測試 jig 變成項目可唔可以長大嘅關鍵。Bitluni 之前玩過 256-core RISC-V megacluster 同 160-core M.2 supercluster；Hackaday 同 Hackster 當時都寫過同步、brownout、PCB 走線呢類麻煩，今次只係規模再推大一截。
好睇，但唔好當平價替代
所以呢單新聞好睇，但唔好當成威脅 Nvidia 嗰類標題。GPU 貴，DIY hardware 好迷人，RISC-V MCU 又平到可以用一粒一像素咁癲嘅方法玩，不過顯示卡市場賣嘅其實係整套生態：silicon、GDDR/HBM、driver、API、toolchain、遊戲同 AI framework 支援。Bitluni 呢個項目拆穿咗一件事：硬件入門門檻低咗好多，但要砌到可編程、可維護、可長時間運作嘅 parallel system，門檻仍然好高。下一步值得等，係佢點樣餵資料入陣列、點樣做同步，仲有可唔可以跑到 Doom 或 Mandelbrot 呢啲夠直觀嘅 demo。
參考來源
- Tom's Hardware — Modder builds 8,192-core GPU at home out of RISC-V microcontrollers — full "graphics card" draws over 2,000 watts of power, requires a 3D printer to program — original report
- bitluni：Home made GPU escalated quickly — 作者原片，核對項目方向同自製 programming jig。
- openwch/ch570 GitHub — WCH CH570 官方開源資料，核對 RISC-V3C、RAM/Flash、2.4GHz RF、USB 同 CH570/CH572 分別。
- CORSAIR WS3000 3000W ATX 3.1 PSU — 核對 WS3000 嘅 3000W、12V 250A、220-240V AC 同 workstation 定位。
- NVIDIA CUDA Programming Guide：Warps and SIMT — 補充 GPU programming model 背景，用嚟解釋 MCU 陣列同 GPU 軟件生態差距。
- Hackaday：256-Core RISC-V Megacluster — Bitluni 舊 RISC-V cluster 背景，了解同步、bus 同時鐘問題。
- Hackster.io：160-Core RISC-V Supercluster on an M.2 Card — 補充 Bitluni 近年 MCU cluster 項目脈絡，尤其 power、brownout 同 PCB 限制。
本文根據原文及公開資料整理；資料有出入時，以原文及官方資料為準。
