Manapság számos olyan hardver fejlesztése zajlik, amelyek nyílt forrású alapra épülnek. Ezek főleg processzorok, de már grafikus vezérlőket is fejlesztenek. A Wisconsini Egyetem azonban három éve nagy fába vágta a fejszéjét, ugyanis olyan gyorsító tervezésébe fogtak, amelynek az OpenCL programok sem jelentenének akadályt. A 12 fős csoport Dr. Karu Sankaralingam professzor vezetésével semmilyen komolyabb célt nem tűzött ki maga elé a fogyasztásra, az órajelre, a teljesítményre és a helyigényre vonatkozóan, csupán egy működő GPGPU-t akartak összehozni.
Az idei Hot Chips rendezvényen bemutatták ameddig jutottak, és első ránézésre ez nem kevés. Természetesen az egyetemi kutatások jóval kevesebb pénzből futnak, mint amennyit a kereskedelmi termékekre költenek a cégek. Éppen ezért összességében nem túl versenyképes dizájnok születnek, amelyek az elérhető fogyasztás és órajel tekintetében elmaradnak a ténylegesen megvásárolható megoldásoktól. Ugyanakkor a nyílt forrású hardverek iránt egy szűk réteg nagy érdeklődést mutat, így ezek nagyon hasznos fejlesztések.
A Wisconsini Egyetem gyorsítója a MIAOW névre hallgat, amely a Many-core Integrated Accelerator of Wisconsin rövidítése. Az utasításarchitektúra nem saját fejlesztés, hanem az AMD GCN S.I., azaz Southern Islands utasításarchitektúrájának egy kisebb halmaza. Egészen pontosan 95 utasítás lett kiválogatva a több mint 400 utasításból, így a MIAOW tudása korlátozott. Többek között nem támogatja a dupla pontosságú integer és lebegőpontos számításokat. Mindemellett a MIAOW aktuális dizájnja fixfunkciós grafikus részegységekkel sem rendelkezik, de ezeknek az elemeknek a beépítése éppen folyamatban van.
A MIAOW egyébként rendkívüli módon hasonlít a Tahiti kódnevű lapkára. Ugyanúgy 32 darab CU-ból, azaz compute unitból állhat, de a cache-szervezése már jóval egyszerűbb, így a CU-nkénti LDS (helyi adatmegosztás) után egy közös L2 gyorsítótár található benne.
A MIAOW és az AMD CU-ja [+]
A MIAOW CU-ja egyébként nagyon hasonlít arra, amit az AMD használ. Természetesen hiányoznak belőle a textúrázó csatornák, illetve nincs benne L1 gyorsítótár és az LDS sem közvetlenül a része, ahogy nincs benne branch egység sem. Ugyanakkor van skalárfeldolgozója, igaz 4 kB helyett csak 2 kB-nyi regiszterterülettel, míg vektormotorok ugyanolyan szélesek, így a MIAOW CU-ja is négy darab 512 bites SIMD tömbbel dolgozik, amelyekhez összesen 256 kB-os gyorsítótár tartozik vektormotoronként 64 kB-os bankokra osztva. Természetesen a Load/Store egységeket a textúrázó csatornák hiányában pótolni kellett, de ezt megtették az egyetem mérnökei.
A MIAOW teljesítménye nagyon közel van a Tahiti szintjéhez, de ez nyilván csak elmélet, mert valójában a dizájn megtervezése csak az érem egyik oldala, és az implementáció már jóval nehezebb. A MIAOW a beállítható órajel szempontjából messze lemaradna a Tahiti mögött. Emellett az elméleti szinten számolt, egységnyi teljesítményre levetített fogyasztás is jóval rosszabb, mint amire a Tahiti képes, de ahogy fentebb említettük az egyetemek kutatásai másképp működnek, így a tipikusan sok pénzt igénylő területeket nem tudják finanszírozni, és emiatt egy nyílt forrású GPGPU sosem fogja elérni a kereskedelmi termékek szintjén. Ugyanakkor a MIAOW így is hatalmas lépés, mivel ilyen közel még sosem került egy nyílt forrású fejlesztés egy valóban eladásra szánt lapkához, illetve a Wisconsini Egyetem is teljesítette a célt, hiszen terveztek egy OpenCL programokat valóban futtató, nyílt forrású GPGPU-t.
A MIAOW aktuális nyílt forrású RTL implementációja elérhető a GitHubon. De ez hamarosan frissülni fog, mivel a tervek szerint még idén elkészül a grafikus funkciókkal kiegészített verzió. A MIAOW-ból egyébként valószínűleg sosem lesz kereskedelmi termék, mivel a felhasznált utasításarchitektúra az AMD tulajdona, és a Wisconsini Egyetem ezt nem licenceli. Az említett vállalat ugyan a kutatás hasznossága miatt félrenéz, de ha ebből valaha is születne valós lapka, akkor annak a megjelenését nem hagynák szó nélkül.
