GN⁺: FuryGpu – 맞춤형 PCIe FPGA 그래픽 처리 장치

FuryGpu: 현대 컴퓨터를 위해 처음부터 완전히 맞춤 제작된 GPU

• FuryGpu는 Xilinx Zynq UltraScale+ FPGA에 구현된 실제 하드웨어 GPU임.
• 맞춤형 PCB에 구축되어 PCIe를 통해 호스트 컴퓨터에 연결됨.
• 1990년대 중반 고급 그래픽 카드와 동등한 하드웨어 기능을 지원하며, 완전한 현대 Windows 소프트웨어 드라이버 스택을 갖춤.
• 당시의 실제 게임을 실시간 이상의 프레임 속도로 렌더링할 수 있음.
• 블로그와 자세한 내용은 곧 공개될 예정임.

GN⁺의 의견

• FuryGpu는 FPGA를 기반으로 한 GPU로, 고전 게임을 현대 컴퓨터에서 고성능으로 실행할 수 있는 잠재력을 가지고 있음. 이는 레트로 게이밍 커뮤니티에 큰 관심을 끌 수 있음.
• FPGA 기반의 GPU는 맞춤형 하드웨어 솔루션을 필요로 하는 연구 및 개발 분야에서 유용할 수 있으며, 특정 애플리케이션에 최적화된 처리를 제공할 수 있음.
• 현재 시장에는 다양한 그래픽 처리 요구를 충족시키기 위한 다양한 GPU가 존재하지만, FPGA를 사용한 GPU는 특수 목적이나 교육적 환경에서의 활용이 기대됨.
• 이 기술을 도입할 때는 FPGA의 프로그래밍 복잡성과 비용을 고려해야 하며, 맞춤형 하드웨어의 개발은 시간과 자원이 많이 소요될 수 있음.
• FuryGpu가 실제로 어떤 성능을 보여줄지, 그리고 현대 게임에 대한 지원이나 다른 고급 그래픽 작업에 어떻게 적용될 수 있을지는 아직 미지수임.

[neo]

Hacker News 의견

• 프로젝트 소개 및 오픈 소스 계획

  • 프로젝트를 공개하긴 했지만, 사이트에 더 많은 내용이 올라갈 때까지 기다리고 싶었음.
  • PCB 스키마/레이아웃, HDL, Windows WDDM 드라이버, API 런타임 드라이버, API를 사용하는 Quake 포팅 등을 오픈 소스로 제공할 계획이지만, 법적 문제와 라이선스 결정 등이 필요함.
  • 2021년 8월 22일에 첫 커밋을 시작하여 2년 반 이상 작업함.
  • YouTube FuryGpu 플레이리스트에 진행 과정을 보여주는 비디오가 있음.
  • PCIe 인터페이스에 관한 블로그 포스트를 준비 중이며, PCB 스키마부터 시작하여 FPGA 디자인, Windows 드라이버에 이르기까지 여러 부분으로 나누어 설명할 예정임.

• 벤 이터의 브레드보드 컴퓨터 시리즈 영향력

  • 벤 이터의 브레드보드 컴퓨터 시리즈가 취미 전자 분야에 미친 영향이 대단함.
  • 자신만의 "레트로" CPU를 설계하려는 영감을 받음.
  • 6502와 같이 쉽게 연결할 수 있지만, 약간 더 많은 기능(레지스터 추가, 하드웨어 나눗셈 등)을 원함.
  • MCU를 사용하는 것으로 돌아가는 경향이 있지만, 그래픽 생성 문제에 부딪힘.

• 프로젝트의 취미적 성격 및 전체 스택 작동

  • 프로젝트는 취미로 시작되었으며, 구축 방법에 대해 더 많이 작성할 계획임.
  • 전체 스택이 작동하며, 사용자 정의 그래픽 API를 구현하는 Windows 드라이버와 그 위에서 실행되는 Quake를 포함함.
  • DX/GL 지원은 없지만, 사용자 정의 API 경로를 선택한 이유를 이해할 수 있음.
  • 디자인을 오픈 소스로 제공할지 궁금함.

• M.2 포맷 GPU의 필요성

  • 컴팩트하고 독립적인 GPU 옵션이 필요함.
  • 인텔 UHD 그래픽, AMD 라데온, 퀄컴의 아드레노와 같은 수준의 성능을 가진 독립적인 M.2 GPU를 원함.
  • 많은 컴퓨트와 네트워킹이 필요하지만 그래픽 기능은 적은 소형 임베디드 제품 아이디어가 있음.
  • NXP Layerscape LX2160A는 완벽하지만 내장 GPU가 없어서 사용할 수 없음.

• 오픈 하드웨어 GPU의 부재 및 라이선스

  • 오픈 하드웨어 GPU가 거의 없음.
  • 이 프로젝트의 라이선스에 대한 정보가 없지만, 첫 번째 오픈 하드웨어 GPU가 될 수 있고, 더 많은 프로젝트의 시작점이 될 수 있음.

• 2D 중심 GPU 개발 및 FPGA 사용 고려

  • 마이크로컨트롤러용 2D 중심 GPU를 개발 중임.
  • SPI 기계에서 큰 디스플레이로 렌더링하는 데 사용함.
  • 프로세서 파이프라인의 한계를 보고 FPGA가 더 빠를 수 있다고 생각함.
  • 낮은 성능의 FPGA를 구입하여 학습하고 있으며, ESP32 기반의 microgpu를 FPGA 버전으로 전환하려고 함.
  • 시간과 자녀로 인한 제약으로 이 수준에 도달할 수 있을지 확신할 수 없지만, 이 수준의 일부에 도달하고 싶음.

• Vortex 프로젝트 및 GPU 설계의 미래

  • 조지아 공과대학의 Vortex 프로젝트에 주목함.
  • 고정 기능의 과거를 되풀이하는 대신, GPU 작업을 더 잘 처리하기 위한 확장을 가진 RISC-V 기반의 매우 병렬 컴퓨터임.
  • 실행되는 보드는 몇 천 달러로 취미로 하기에는 친화적이지 않지만, 폐쇄적이고 독점적인 개발보다는 접근성이 더 높음.
  • 몇 달 전에 2.0 릴리스가 출시됨.

• 물리적 장치 사진 및 FPGA 모듈 혼동

  • 물리적 장치의 사진을 보고 싶음.
  • 사용된 FPGA 모듈에 대해 혼란스러움.
  • 블로그에서는 Xylinx Kria SoMs를 언급하지만, 해당 모듈의 사양을 따라가면 ARM SoCs가 포함되어 있음을 알 수 있음.
  • FPGA 세계에 익숙하지 않아 무언가를 놓치고 있을 수도 있음.

• PCIe 인터페이스 구현에 대한 기대

  • 저자가 PCIe 인터페이스를 어떻게 구현하는지에 대한 세부 정보를 기대함.
  • 그 수준의 정교한 하드웨어 작업을 할 가능성은 없지만, 일반적인 문화적 인식을 위해 PCIe의 내부를 살펴보는 것이 가치가 있음.

• 오픈 소스 하드웨어 프로젝트로의 발전 가능성

  • 프로젝트가 매우 멋지며, 이것이 오픈 소스 하드웨어 프로젝트가 되기를 바람.