Self-taught hardware engineer discovers that GPUs really are ridiculously complex and hard to design after all-

Anyone who has studied electrical engineering will know that with the right tools, know-how, and a lot of perseverance, it’s possible to design a basic CPU from scratch. It won’t be anything like today’s processors, of course, but what about GPUs? Surely they can’t be any different, yes? Well, one determined software engineer decided to do just that but found out that it’s much harder than you’d think.

Adam Majmudar has been chronicling his trials and tribulations on Twitter (via Tom’s Hardware), having first started with learning the fundamentals behind central processor architecture, before moving on to creating a complete CPU. It’s obviously nothing like the chips you can buy for your gaming PC and it reminds me a lot of basic 4-bit processors I learned to design many decades ago.

Modern software packages and hardware description languages simplify the process quite a bit, but it’s still a mighty challenge.

Flushed with success, Majmudar then decided it was time to do the same with a GPU. After all, the basic structure of a shader unit is nothing more than an arithmetic logic unit, with some registers to store data, another unit to load and store said data, and something to manage the whole process of doing an operation.

The engineer rapidly realised that while CPUs and GPUs do share a lot of common aspects, the latter are very different in how they use memory and manage threads. It’s also worth noting that Majmudar wasn’t aiming to make a ‘graphics’ GPU but rather a GPGPU—in other words, he wasn’t designing systems like triangle setup, TMUs, ROPs, or any of the numerous fixed function circuits that the chips in graphics cards have.

But, to his credit, his basic GPU design ultimately worked after solving a number of issues with the help of others and was able to run a small number of instructions and crunch through some matrix calculations in software simulation. His CPU and GPU designs will get put into a physical form via the Tiny Tapeout project.

The best part about Majmudar’s work is that he’s shared the whole project on Github, to have a resource that anyone can use if they want to know more about how a GPU works in the depths of its hardware.

Anyone can learn to program a GPU, simply because all of the necessary tools are readily available online, along with a raft of tutorials and exercises to follow. Learning how to design a shader unit at a transistor level is a different thing entirely, as none of the big three chip makers (AMD, Intel, Nvidia) share such information publicly.

Now, if you’ll excuse me, I’m off to design a GPU with 100,000 shaders. Wonder what name I should sell it under—Raforce? Gedeon? Knowing my skills, GeFarce will be more appropriate, I think.

Related Posts

เปิดตัว Ragnarok- Monster World_1

สาวกเกม Ragnarok มาติดตามข่าวพิเศษนี้ได้เลยครับเมื่อล่าสุดทาง Ronin Network ได้ออกมาประกาศเปิดตัว Ragnarok: Monster World เกม Tower Defense จาก IP ยอดนิยมอย่าง Ragnarok ที่จะมาพร้อมระบบ NFT ให้ผู้เล่นได้สนุกกัน “วันนี้เป็นวันที่น่ายินดีอย่างยิ่ง! วันนี้ Ragnarok: Monster World ได้เข้าร่วมกับขบวนการ Ronin แล้ว!”…

เกมเมอร์อยากให้มองชุดที่เปลี่ยนไปของ Stellar Blade เป็นการรีดีไซน์ไม่ใช่เซ็นเซอร์_1

ดราม่าเกม Stellar Blade เกี่ยวกับชุดของ Eve นั้นยังคงถูกพูดถึงอยู่เรื่อย ๆ โดยส่วนใหญ่จะเห็นตรงกันว่าเป็นการเซ็นเซอร์ชุดที่เซ็กซี่ให้มีความเรียบร้อยขึ้น อย่างไรก็ตาม ล่าสุดมีเกมเมอร์คนหนึ่งได้ออกมาแสดงความเห็นที่น่าสนใจไว้ว่า “ชุดที่เปลี่ยนไปภายในเกมนี้อาจจะเป็นการรีดีไซน์ไม่ใช่เซ็นเซอร์ เพราะมีชุดที่น่าเซ็นเซอร์กว่านั้นอีกเยอะ!” ชุดใน Stellar Blade รีดีไซน์ หรือเซ็นเซอร์? ในโพสต์ของ @Fightincowboy ได้ระบุว่า “ตามที่มีดราม่าว่าชุดกระต่ายแบบเดิมเป็นเวอร์ชั่น 1.0 ของเกม ผมอยากจะให้ทุกคนได้ดูว่าชุดในภาพเซ็ตนี้คือชุดที่อยู่ในช่วงรีวิวเกมเช่นกัน ดังนั้นถ้าชุดถูกปรับเปลี่ยน มันเป็นการออกแบบใหม่ ไม่ใช่การเซ็นเซอร์…

เปิดตัว Lost Records- Bloom & Rage เกมใหม่จากผู้สร้าง Life is Strange_1

ต้องบอกเลยว่าเป็นค่ายเกมที่มีเนื้อหาทั้งสร้างแรงบันดาลใจให้กับสังคมและชวนตั้งคำถามในหลายๆ ประเด็นที่ใกล้เคียงกับตัวเราสำหรับ Don’t Nod ที่ล่าสุดได้มีการเปิดตัวเกมใหม่อีกครั้งที่จะพาผู้เล่นกลับไปสู่ยุค 1995 และสร้างความทรงจำช่วงฤดูร้อนกับเพื่อนๆ ทว่า หลายปีต่อมาสิ่งที่เคยเป็นความหลังกลับเดินทางมาพร้อมกับฝันร้ายและความลับดำมืดบางอย่าง โดยได้เผยตัวอย่างแรกให้ชมแล้วคำพูดจาก 9 เว็บ สล็อตเว็บตรง เกี่ยวกับ Lost Records: Bloom & Rage เกมแนวผจญภัยผสมผสานการเลือกตอบคำถามที่ให้ผู้เล่นระบบเป็น Swann สาวอินโทรเวิร์ตคนหนึ่งที่ได้พกพากล้องวิดีโอไปถ่ายฟุตเทจในยุค 90 กับเพื่อนๆ ทั้ง Nora จอมหัวร้อน,…

Bandai ประกาศ ‘Gundam SEED ภาคใหม่จะฉายในมีนาคม 2024’

หลังจากที่ปี 2021 Bandai Namco ได้ออกมาเปิดตัว Mobile Suit Gundam SEED Project Ignited ซึ่งเป็นโครงการที่จะนำซีรีส์ Mobile Suit Gundam SEED มาพัฒนาในหลากหลายรูปแบบ ซึ่งประกอบไปด้วย 5 โครงการ และหนึ่งในนั้นก็คืออนิเมะภาคต่อที่หลายคนรอคอยนั่นเอง ล่าสุดก็มีข่าวออกมาแล้วว่า Bandai Namco Group ได้แจ้งในการนำเสนอปีงบประมาณล่าสุดเมื่อวันที่ 10…

เลอโนโว เปิดตัว ThinkPad P1 Gen 7 เวิร์กสเตชันรุ่นพกพาที่มาพร้อม AI เทคโนโลยี

เลอโนโว เปิดตัวโมบายเวิร์กสเตชันพกพารุ่นใหม่ล่าสุด ได้แก่ ThinkPad P1 Gen 7, P16v i Gen 2, P16s i Gen 3 และ P14s i Gen 5 ที่มาพร้อมเทคโนโลยี AI อันล้ำสมัย ทรานส์ฟอร์มการทำงานให้มืออาชีพยิ่งขึ้นด้วยเวิร์กโฟลว์ร่วมกับ AI ThinkPad P1 Gen 7: หนึ่งในเวิร์กสเตชันพกพาที่มาพร้อมกับ AI…

วิธีใช้สกิลพิเศษใน Monster Hunter Now_1

ในเกม Monster Hunter Now เราจะได้เข้าต่อสู้กับมอนสเตอร์จำนวนมาก โดยผู้เล่นสามารถโจมตี ป้องกัน หรือหลบหลีกได้ แต่คุณรู้หรือไม่ว่าแท้จริงแล้วเกมนี้ยังมีการโจมตีที่เรียกว่าสกิลพิเศษให้คุณได้ใช้งานกันด้วย! ถึงแม้ว่าเกมนี้จะมีการสอนการใช้สกิลพิเศษไปบ้างใน Prologue แต่ผู้เขียนเชื่อว่ามีผู้เล่นอีกหลายคนที่ยังไม่เข้าใจอยู่บ้าง และในวันนี้เราได้รวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับวิธีใช้สกิลพิเศษใน Monster Hunter Now มาให้ได้ติดตามกันครับ วิธีปลดล็อคสกิลพิเศษใน Monster Hunter Now หากต้องการปลดล็อคสกิลพิเศษใน Monster Hunter ผู้เล่นจำเป็นที่จะต้องทำการอัปเกรดอาวุธให้ถึงเลเวลสูงสุด จากนั้นก็ทำการ Overgrade…