Durante mucho tiempo se dio por sentado que fabricar una GPU era cosa de grandes empresas, con fábricas carísimas, ejércitos de ingenieros y presupuestos que dan vértigo. Y tenía cierta lógica: basta mirar cualquier tarjeta gráfica moderna para entender por qué la idea parecía imposible para una sola persona. Pero Matthias Balwierz, más conocido como Bitluni, ha venido a poner esa certeza en duda. No ha copiado una GeForce ni pretende plantarle cara a NVIDIA, aunque desde su casa está levantando una máquina gráfica hecha con miles de microcontroladores RISC-V.
La primera fase reúne 8.192 de esos microcontroladores, cada uno conectado directamente a un LED RGB. Esa decisión hace que el montaje sea difícil de clasificar, porque en una misma estructura conviven el procesamiento gráfico y la superficie donde aparece el resultado. Dicho de otra forma, está pensado para funcionar a la vez como tarjeta gráfica y como pantalla, sin necesitar un monitor aparte. Eso sí, por ahora sigue siendo un prototipo parcial, todavía lejos de lo que promete el sistema completo.
Una GPU montada píxel a píxel
Esa arquitectura no estaba clara desde el principio. Bitluni empezó pensando en construir algún tipo de pantalla, pero al calcular el coste descartó usar componentes RGB direccionables, que habrían encarecido demasiado todo. La alternativa fue más sencilla en concepto: soldar un LED a cada microcontrolador y convertir cada chip en una unidad gráfica visible por sí misma. La jugada contenía el presupuesto, aunque multiplicaba el trabajo de diseño, montaje y programación para coordinar miles de piezas.
La escala se entiende del todo mirando el objetivo final. Una resolución de 1920×1080 habría exigido más de dos millones de microcontroladores, algo inasumible. Bitluni bajó entonces la ambición hasta 320×200 píxeles, la resolución típica de los juegos de la época de DOS, que aun así pide 64.000 chips. Lo instalado hasta ahora es apenas el primer tramo de una máquina que casi multiplicaría por ocho su tamaño si llega a terminarse.
Link affiliatoPara ordenar semejante cantidad de hardware, dividió el sistema en placas de 16×32 píxeles, pensadas como módulos independientes. Se colocan en una disposición circular que recuerda al Cray-1, aquel superordenador de los años setenta, aunque el guiño es sobre todo visual. Cada grupo de 32 microcontroladores queda bajo el mando de una unidad CH32V más potente, que organiza esa sección y hace de nivel intermedio.
La elección del QingKe CH570 explica gran parte de la lógica económica. Es un microcontrolador con CPU RISC-V de 32 bits, un juego de instrucciones limitado y hasta 100 MHz de frecuencia. También lleva controlador USB, transceptor de 2,4 GHz y compatibilidad con Bluetooth 5.0 LE. Cada unidad le costó unos 0,12 euros, pero la ventaja se diluye al multiplicarla: solo los chips para llegar a 320×200 píxeles superarían los 7.400 euros.
Alimentación, refrigeración y programación al límite
El problema crece al pensar en la alimentación del sistema completo. Bitluni habla de unos 2.161 W, equivalentes a unos 655 amperios a 3,3 V, para la configuración final. Cada microcontrolador consume alrededor de 10 mA, aunque no hay un desglose que separe el gasto de chips, LED y electrónica auxiliar. Para aguantar esa carga ha recurrido a una fuente Corsair WS3000 y a convertidores propios que transforman los 12 V de salida en los 3,3 V necesarios.
Buena parte del proyecto consiste en fabricar la infraestructura que sostiene todo lo demás. Bitluni diseñó las PCB, los circuitos de alimentación, las placas de interfaz y las de prueba, y se topó por primera vez con una placa de seis capas. La complejidad llegó a rozar los límites del servicio de fabricación que usó. En paralelo estudió una refrigeración por inmersión e incluso dimensionó el contenedor acrílico, pero dejó esa idea aparcada por motivos económicos y medioambientales.
Link affiliatoLa programación planteaba otro reto de escala. No bastaba con fabricar las placas, había que cargar el código en cada microcontrolador. Para no hacerlo a mano, imprimió en 3D una pequeña herramienta con tres contactos y la fijó al carro de una impresora 3D. Un script de Python enviaba órdenes G-code para llevarla a la posición exacta de cada chip. Así la impresora dejó de sacar piezas para volverse una máquina de programación automatizada.
Esta máquina no compite en rendimiento, eficiencia ni tamaño con una tarjeta gráfica actual, y tampoco ha llegado todavía a la escala que Bitluni imaginó. Su valor está en mostrar, con piezas separadas, tareas que una solución comercial concentra o reparte entre chips especializados: cálculo, control, alimentación, coordinación y visualización. Al reconstruirlas con microcontroladores baratos, ha convertido una idea rara en un sistema que puede diseñarse, probarse y ampliarse por etapas. No es una GPU doméstica al uso, sino un experimento de ingeniería llevado hasta un límite poco habitual.
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Imagen: xataka.com