Μηχανικός δημιουργεί CPU από το μηδέν σε δύο εβδομάδες - ξεκινά εργασία και για GPUs

[deniSun]

Ένας μηχανικός μοιράστηκε την εμπειρία του να σχεδιάσει μια CPU από το μηδέν, μέσα σε δύο εβδομάδες, "χωρίς προηγούμενη εμπειρία". Κατά τη διάρκεια αυτού του σύντομου χρονικού διαστήματος, ο Adam Majmudar ισχυρίζεται ότι έμαθε τις βασικές αρχές της αρχιτεκτονικής των τσιπ, απορρόφησε τα λεπτότερα σημεία της κατασκευής τσιπ και ετοίμασε την πρώτη του πλήρη διάταξη τσιπ χρησιμοποιώντας εργαλεία EDA. Το επόμενο βήμα στη λίστα εργασιών του για την "επιτάχυνση της στοίβας chip" είναι ο σχεδιασμός μιας GPU από το μηδέν. Όταν ολοκληρωθεί αυτό το έργο προορίζεται για παραγωγή μέσω του TinyTapeout 6 του Matthew Venn.

Έχουμε αναφερθεί στο παρελθόν σε ενθουσιώδη DIY σχέδια CPU, καθώς και σε DIY σχέδια GPU. Ωστόσο, ορισμένα από αυτά τα κατορθώματα έχουν φάει χρόνια ελεύθερου χρόνου για τους εμπλεκόμενους. Ο Majmudar πρέπει να βρίσκεται σε διακοπές και να ξοδεύει όλο τον πλεονάζοντα χρόνο του σε αυτό το έργο "speed run" για να έχει φτάσει τόσο μακριά όσο έχει φτάσει "από το μηδέν".

Ο νεοσύστατος σχεδιαστής τσιπ, ο οποίος περιγράφει τον εαυτό του ως έναν από τους ιδρυτικούς μηχανικούς μιας εταιρείας ανάπτυξης web3, περιγράφει τα βήματα που έχει κάνει μέχρι στιγμής στην προσπάθειά του.

• Εκμάθηση των βασικών αρχών της αρχιτεκτονικής των τσιπ - η καλή κατανόηση αποτελεί κρίσιμο θεμέλιο
• Εκμάθηση των βασικών αρχών της κατασκευής τσιπ - υλικά, προετοιμασία πλακιδίων, σχηματοποίηση και συσκευασία
• Ξεκινώντας την αυτοματοποίηση του ηλεκτρονικού σχεδιασμού με την κατασκευή ενός τρανζίστορ CMOS, στρώμα προς στρώμα
• Δημιουργία του πρώτου μου πλήρους κυκλώματος σε Verilog - "η πρώτη μου εμπειρία με τον προγραμματισμό υλικού με χρήση λογισμικού".
• Εφαρμογή προσομοίωσης και τυπικής επαλήθευσης για το κύκλωμά μου
• Σχεδιάζοντας την πρώτη μου πλήρη διάταξη τσιπ - σχεδιάζοντας και βελτιστοποιώντας χρησιμοποιώντας το OpenLane, το οποίο είναι ένα εργαλείο EDA ανοιχτού κώδικα

Όπως αναφέραμε στην εισαγωγή, το σημαντικό βήμα που έχει τώρα μπροστά του ο Majmudar είναι ο σχεδιασμός μιας GPU από το μηδέν. Γνωρίζει ότι αυτό θα είναι ένα δύσκολο έργο και παραδέχεται ότι, μετά τις αρχικές έρευνες, είναι δυσκολότερο από ό,τι περίμενε. Ο νεοσύστατος σχεδιαστής τσιπ εξηγεί ότι απλώς δεν υπάρχουν οι πηγές εκμάθησης στο διαδίκτυο για την κατασκευή μιας GPU. "Επειδή όλες οι εταιρείες GPU προσπαθούν να κρατήσουν τα μυστικά τους η μία από την άλλη, τα περισσότερα από τα δεδομένα της αρχιτεκτονικής GPU είναι όλα ιδιόκτητα και κλειστού κώδικα", διαπιστώνει ο μηχανικός.

Παρά το εμπόδιο αυτό, ο Majmudar λέει ότι η μυστικότητα των μεγάλων κατασκευαστών GPU έκανε αυτό το μέρος του έργου "πολύ πιο διασκεδαστικό για μένα". Είναι ενδιαφέρον ότι τα εργαλεία τεχνητής νοημοσύνης Claude Opus της Anthropic ήταν χρήσιμα κατά τη διάρκεια αυτού του σταδίου σχεδιασμού GPU. "Έχω προτείνει τις ιδέες μου για το πώς πρέπει να λειτουργεί κάθε μονάδα στην Claude και στη συνέχεια με κάποιο τρόπο θα με καθοδηγήσει προς τις σωστές προσεγγίσεις υλοποίησης, τις οποίες μπορώ στη συνέχεια να πάω και να επιβεβαιώσω με repos ανοιχτού κώδικα", εξηγεί ο μηχανικός. Ωστόσο, παρατήρησε ότι "αν ψάξω δημόσια κάποια πράγματα, δεν εμφανίζεται τίποτα, κάτι που αποδεικνύει πόσο καλά κρυμμένες είναι οι λεπτομέρειες της υλοποίησης".

Αφού χρειάστηκαν μόλις δύο εβδομάδες περίπου για να περάσει τα τρία από τα πέντε σκέλη του speed run του, οι παραπάνω ανησυχίες που εκφράστηκαν σχετικά με τις GPU μπορεί να κάνουν τους αναγνώστες να ανησυχούν ότι ο Majmudar μπορεί να έχει συναντήσει ένα εμπόδιο ταχύτητας, μια εμπλοκή ή ακόμη και έναν τοίχο. Αυτό δεν φαίνεται να ισχύει, καθώς ο ίδιος προβλέπει με αισιοδοξία ότι ο σχεδιασμός της GPU του θα αποσταλεί "τις επόμενες ημέρες" και μια κομμένη έκδοση που έχει σταλεί για να βγει με ταινία.

Ίσως αξίζει να έχετε τα μάτια σας ανοιχτά για τις επόμενες ενημερώσεις αυτού του μηχανικού. Ωστόσο, γνωρίζουμε ότι μπορεί να χρειαστεί αρκετός χρόνος μεταξύ της υποβολής εργασιών σε έργα όπως το TinyTapeout και της παραγωγής. Ο κατασκευαστής του Rickroll ASIC, για παράδειγμα, δήλωσε ότι μεσολαβούσαν εννέα μήνες μεταξύ της υποβολής του σχεδίου του και της παραλαβής του πυριτίου. Σημειώστε ότι το TT06 ολοκληρώνεται σε μόλις οκτώ ημέρες από τώρα.

πηγή via DeepL

[bazzil]

Πολύ ενδιαφέρον. Ας μαζέψει όλο το υλικό και να κάνει σειρά μαθημάτων στο udemy

[konenas]

Η RISC-V δεν είναι open?