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14.7GHz!大神造了一台256個RISC-V核心的迷你超級計算機

14.7GHz!大神造了一台256個RISC-V核心的迷你超級計算機

2024-05-10 Comments 0 Comment

bitluni是一位活躍在油管上的大神,深諳晶片設計,會自己畫電路圖、焊接電路板和晶片、編寫程序,最近就自己徒手造了一台非常迷你的“超級電腦”,配備了多達256個RISC-V架構核心。

他之前做過一個「超級集群」(supercluster),包含16顆CH32V003 RISC-V微控制器,透過8位元匯流排連接,都有LED燈,既可以用作測試,也能炫技好看。

14.7GHz!大神造了一台256個RISC-V核心的迷你超級計算機
14.7GHz!大神造了一台256個RISC-V核心的迷你超級計算機

最近,他又嘗試挑戰打造「巨型集群」(megacluster),將多達16個超級集群整合在一起,總共就是256顆RISC-V微控制器。

當然,這不是簡單堆疊插在一起那麼簡單,需要重新設計電路和走線,還得解決單一PCB電路板超大尺寸、超高功耗的問題。

為此,bitluni將兩個超級集群為一對,先分別裝在八個長長的所謂「集群刀片」(cluster blade)之上,而在每個刀片上還有兩個CH32V203微控制器,作為每一個超級集群與8位元匯流排之間的連接通道。

14.7GHz!大神造了一台256個RISC-V核心的迷你超級計算機

設計完畢後,他就開始手動將微控制器逐一安裝在電路板上,焊接GPIO針腳,再進行組裝測試,最後放在主電路板上。

14.7GHz!大神造了一台256個RISC-V核心的迷你超級計算機
14.7GHz!大神造了一台256個RISC-V核心的迷你超級計算機

完工後,bitluni使用LED燈進行測試,結果發現了設計缺陷:

忘了裝內部時鐘來源,導致LED燈無法同步閃爍,很快就會陷入一片混亂,各自閃各自的。

14.7GHz!大神造了一台256個RISC-V核心的迷你超級計算機

於是,他利用自己高超的程式技術,解決了匯流排通訊衝突,使得所有微控制器可以同步。

最終的成果就是256個RISC-V微控制器運作在48MHz,還有17顆RISC-V晶片運作在144MHz,以及640個GPIO插針、256個ADC電路,合計單核心頻率達14.7GHz。

14.7GHz!大神造了一台256個RISC-V核心的迷你超級計算機

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