业余FPGA设计师兼复古电脑爱好者Pongsagon Vichit近日正式发布了TinyGPU v2.0。这款被称作“最迷你显卡”的独立处理器具备光栅化处理及变形与光照技术功能——这项技术最早出现在1999年10月英伟达里程碑产品GeForce 256显卡中。
这位在X平台名为@MattDIYgraphics的开发者表示，该显卡已提交至即将启动的Tiny Tapeout芯片制造项目，将在最大允许的4x4晶格尺寸内集成约20万个晶体管。作为对比，市场领先的英伟达RTX 5090拥有922亿个晶体管，其性能自然也因庞大的晶体管规模而呈指数级增长。
演示视频中可以看到，这位技术爱好者从TinyGPU v2.0内置闪存加载多种三维模型，并通过经典超级任天堂手柄进行实时操控。该手柄既能调整模型形态，又能旋转光源方向。虽然这较设计师近一年前推出的“最迷你显卡”已是重大升级，但其规格参数仍属基础级别。
性能方面，25MHz运行频率的v2.0版本帧率仅维持在7.5-15fps区间，且仅支持低多边形三维模型，渲染分辨率最高为320x240像素，采用4位色深（最多同时显示16种颜色）。设计师确认，最终流片版本性能不会超过当前Basys3 FPGA演示平台。因此TinyGPU v2.0显然无法入选我们的游戏显卡推荐榜单。
尽管这样的图形分辨率与色深水平仍停留在1980年代早期家用电脑时代，但其内部却运行着更为先进的处理流程：Vichit解释说TinyGPU v2.0实现了交互式三维矢量至光栅的转换，并采用了1999年10月随英伟达GeForce 256首次进入消费级领域的GPU变形与光照技术。
其他技术细节包括：“4位双缓冲、存储于QSPI RAM的8位深度缓冲、最高1000个三角形处理能力、背面剔除、1个动态定向光源以及平面着色”。
TinyGPU v2.0已提交至Tiny Tapeout等待下一轮生产。其最大16个晶格的设计方案将耗费Vichit约1500美元。感兴趣的读者可通过文首GitHub代码库查阅技术文档、Verilog源码及相关资源。
需要注意的是，2024年4月我们曾报道过由Adam Majmudar设计的另一款“零基础打造”的微型显卡，该设计通过Tiny Tapeout 7实现流片。而Vichit当时也以“最迷你显卡”参与TT7项目。这两代作品差异显著：初代设计极为精简，最多仅支持2个多边形（远低于v2的1000个），但凭借50MHz运行频率能实时渲染640x480像素图像，色深达6位，帧率最高60fps，并通过键盘方向键控制屏幕渲染输出。
