全球最小GPU，完成实测

全球最小GPU的开发者Pongsagon Vichit已从Tiny Tapeout社区取回成品裸片，这批芯片搭载在SKY 25b流片批次中完成制造。这位业余专用集成电路 / 现场可编程门阵列设计师在社交平台激动发文：“ASIC TinyGPU v2.0成功点亮，正常运行！！！”同时，TinyGPU v3.0将于今年年末推出。

根据TinyGPU v2.0的GitHub项目文档，这款GPU支持坐标变换、光照计算以及光栅化，屏幕最多可同时渲染1000个三角形；功能包含单组动态平行光、平面着色、背面剔除与仿射纹理映射。设计者介绍，这块仅约24万晶体管的微型芯片，还搭载4位双缓冲器与8位深度缓冲器，缓存数据存储于四线串行闪存（QSPI RAM）。

此前报道指出，在性能方面，25 MHZ主频的v2.0帧率仅能达到7.5至15 fps，而且这还是针对低多边形3D模型的表现，渲染分辨率为320×240像素（或更低），采用4位色深（最多同时显示16种颜色）。设计师表示，Tiny Tapeout流片后的芯片不会比这款基于Basys3 FPGA的演示版运行更快。

尽管这样的分辨率和色深图形，更像是20世纪80年代早期家用电脑的水平，但这款GPU背后蕴含着更为先进的技术原理。Vichit解释称，TinyGPU v2.0能够实现交互式3D矢量到光栅的转换，并采用了变换与光照技术。这项技术最早于1999年10月随英伟达里程碑式产品GeForce 256进入消费级市场。

此前，Vichit还展示了如何从TinyGPU v2.0设计内置的闪存中加载各类3D模型，并通过复古的超级任天堂手柄实时操控。这款游戏手柄可同时用于模型变换和光源旋转。尽管相较于近一年前推出的 “最小GPU”，这是一次重大升级，但它的性能参数也不会令人瞠目结舌。

TinyGPU v2.0刚完成流片验证，大众对下一代TinyGPU v3.0的期待便持续升温。早在Vichit收到、调试完v2.0芯片之前，新一代TinyGPU v3.0就已提交至Tiny Tapeout下一批流片计划。这位爱好者打趣道：“但我们都清楚，显卡行业竞争激烈，必须快速迭代推出新品。”

TinyGPU v3.0最大升级点是新增可编程像素着色器。Vichit在多条社交动态中公布了这款新着色器的规格参数：

• 轻量化架构，设计参考DirectX 8 PS 1.1标准

• 单指令多数据流架构，可并行处理4个像素

• 单着色器最高支持31条指令（可微调）

• 指令集共26条操作指令

• 支持掩码分支执行

• 4组8位临时寄存器

全新像素着色器可与深度缓存同步读写，搭配远近平面剔除、保护带裁剪技术，画面画质将大幅提升。无需明显牺牲性能，就能渲染细节更丰富、纹理更完整、动画效果更流畅的模型。

TinyGPU v3.0早期演示画面以变色龙为主题，致敬英伟达GeForce 3。这款显卡公认是面向普通消费者的首款可编程着色GPU，于2001年2月发布，距今已有25年，是PC图形发展史上的里程碑产品。目前最新消息显示，TinyGPU v3.0成品专用集成电路预计在2026年12月至2027年1月交付。