YouTuber построил 256-ядерный мегакластер RISC-V, потому что он мог

Производитель технических гаджетов bitluni недавно представил свою последнюю сборку — 256-ядерный мегакластер RISC-V. Создатель контента YouTube продемонстрировал миниатюрный суперкомпьютер в видеоролике, в котором освещались этапы проектирования, производства, сборки и тестирования. Не все пошло так, как планировалось, но результаты на самом деле довольно занудные и крутые.

Для разработки Битлуни объединил 16 сверхкластеров RISC-V в один мегакластер. Каждый суперкластер состоял из 16 микроконтроллеров CH32V003 RISC-V, соединенных 8-битной шиной. Каждый суперкластер содержит свой собственный светодиод, потому что битлуни хотел иметь возможность отображать строку текста.

Чтобы справиться с потенциальными проблемами, возникающими при создании чрезвычайно большой (и энергоемкой) одиночной печатной платы для мегакластера, Bitluni установила суперкластеры парами на восьми конструкциях «блэйд-кластера». Изобретатель использовал два дополнительных микроконтроллера CH32V203 на каждом блейде, которые служили мостом между каждым суперкластером и основной 8-битной шиной мегакластера.

На видео вы можете посмотреть сборку в замедленном режиме, как Bitluni прикрепляет микроконтроллеры к печатной плате, припаивает разъемы GPIO и собирает весь мегакластер для тестирования. Все лезвия прикреплены к одной основной плате, и, поскольку Битлуни первым продемонстрировал мигание светодиодов, он также обнаружил одну из ошибок, допущенных им в конструкции.

Без внутреннего источника синхронизации Битлуни обнаружил, что его светодиоды мигают не синхронно друг с другом. Таким образом, хотя изначально огни мигали одновременно, они быстро потеряли эту синхронность и начали мигать беспорядочно. (Тем не менее, это почти гипнотическое зрелище.)

Далее создатель описал, как программно справляться с коллизиями шин, когда все микроконтроллеры разговаривали одновременно.

В конечном итоге мегакластер Bitluni использовал 256 микроконтроллеров RISC-V с частотой 48 МГц и 17 чипов RISC-V с частотой 144 МГц. Он включает в себя 640 контактов GPIO и 256 схем АЦП. Он описывает общую тактовую частоту одноядерного процессора 14,7 ГГц как «не столь впечатляющую, но и не слишком низкую».

Учитывая, что Bitluni спроектировал и построил суперкомпьютер, который достаточно мал, чтобы его можно было разместить на подносе телевизора, это описание может быть несколько преуменьшением. Давайте также не будем забывать, что то, что он построил, стоило гораздо меньше, чем вы потратили бы даже на подержанный и дырявый суперкомпьютер Cheyenne.