RISC-V-GPU zieht 2.000 Watt: Gamechanger oder nur kurios?
Der deutsche Youtuber Matthias "Bitluni" Balwierz hat eine GPU aus 8.192 RISC-V-Prozessorkernen gebaut, die im Vollausbau mehr als 2.100 Watt ziehen soll. Das Projekt wirft die Frage auf, ob RISC-V ein Gamechanger oder doch nur kurios ist.
Matthias Balwierz, in der Maker-Szene besser bekannt als "Bitluni", hat auf seinem Youtube-Kanal ein Projekt vorgestellt, welches selbst hart gesottene Enthusiasten und Bastler aufhorchen lassen dürfte: eine selbst entworfene und realisierte "Grafikkarte" aus insgesamt 8.192 einzelnen RISC-V-Mikrocontrollern.
RISC-V als Game Changer oder chancenlos?
Während Start-ups wie Oxmiq Labs von GPU-Veteran Raja Koduri die offene Befehlssatzarchitektur als Grundlage künftiger KI-Beschleuniger ins Spiel bringen, verfolgt der deutsche Entwickler ein bodenständigeres Ziel: Seine RISC-V-GPU soll am Ende schlicht Bilder anzeigen. Wer eine Grafikkarte einzig mit Fps und Frametimes verbindet sowie einen gesteigerten Wert auf hohe Effizienz und eine niedrige Leistungsaufnahme legt, wird diesen Selbstbau wohl bloß kurios finden.
Was steckt hinter der RISC-V-Grafikkarte im Eigenbau?
Die Idee hinter dem Projekt klingt zunächst simpel: Statt eines monolithischen Grafikchips, wie ihn Nvidia, AMD und Intel fertigen lassen, übernimmt bei Balwierz ein eigener Mikrocontroller die Arbeit für jeden einzelnen Bildpunkt.
Da der Youtuber auf jeden Chip direkt eine RGB-LED gelötet hat, ist das Projekt ganz streng genommen Grafikkarte und Ausgabegerät zugleich. Im späteren Vollausbau sollen 64.000 RISC-V-Chips insgesamt 320 × 200 Pixel darstellen können, eine Auflösung, welche ältere PC-Spieler noch aus DOS-Zeiten kennen dürften.
Für Full HD wären hingegen über zwei Millionen Mikrocontroller nötig gewesen, was selbst dem experimentierfreudigen Entwickler zu weit ging. Alle Details des Aufbaus zeigt Balwierz in seinem ausführlichen YouTube-Video.
Ein Chip pro Pixel: So funktioniert die RISC-V-GPU
Jeder Bildpunkt der RISC-V-GPU basiert auf einem QingKe CH570 des chinesischen Herstellers WCH, einem Mikrocontroller für rund 13 US-Cent, dessen RISC-V-Kern mit 32 Bit rechnet und bis zu 100 MHz erreicht. Trotz des günstigen Preises bringen die Winzling einen USB-Controller, ein Funkmodul mit 2,4 GHz und Bluetooth 5.0 mit.
Quelle: QingKe
QingKe CH570: Das Blockdiagramm zeigt den Aufbau des günstigen RISC-V-Mikrocontrollers.
Balwierz ordnet die Chips auf sechslagigen Platinen mit jeweils 16 × 32 Bildpunkten an, von denen die aktuelle Ausbaustufe 16 Stück umfasst, macht 8.192 Kerne. Die kreisförmige Anordnung der Platinen erinnert dabei bewusst an den legendären Supercomputer Cray-1 aus dem Jahre 1976, der mehr als 5 Tonnen wog.
Quelle: QingKe
QingKe CH32V: Der stärkere RISC-V-Mikrocontroller dirigiert jeweils 32 seiner kleinen Brüder.
Jeweils 32 Mikrocontroller dirigiert ein stärkerer Chip der CH32V-Reihe desselben Herstellers. Günstig bleibt das Vorhaben indes nur bedingt: Allein die Chips für den Endausbau mit 64.000 Kernen schlagen mit über 8.000 US-Dollar zu Buche.
Die Stromversorgung der RISC-V-GPU im Details
Im Endausbau soll die RISC-V-GPU laut des Schöpfers bis zu 2.161 Watt aufnehmen, was bei einer Spannung von 3,3 Volt einem Strom von in etwa 655 Ampere entspricht. Jeder einzelne Mikrocontroller begnügt sich zwar mit bescheidenen 10 Milliampere, in der Summe geraten die 64.000 RISC-V-Kerne jedoch zu einem kleinen Kraftwerk.
Als Basis der Stromversorgung dient ein Corsair WS3000, ein Netzteil mit 3.000 Watt aus dem Workstation-Segment, dessen 12 Volt die selbst entworfene Wandlerplatinen auf 3,3 Volt herunterregeln. Bei der Programmierung der vielen Chips griff der freie Entwickler ebenfalls tief in die Trickkiste:
Ein Werkzeug aus dem 3D-Drucker mit drei Kontaktstiften sitzt am Schlitten seines ebensolchen 3D-Druckers, welchen ein Python-Skript per G-Code präzise über jeden einzelnen Mikrocontroller fährt. Eine ursprünglich angedachte Immersionskühlung musste Balwierz aus Kosten- und Umweltgründen bislang verschieben, den passenden Acrylbehälter hat er gleichwohl bereits spezifiziert.
RISC-V in 2026: Game Change oder chancenlos?
Abseits kurioser Bastelprojekte hat sich RISC-V im Embedded-Bereich längst etabliert: Milliarden ausgelieferter RISC-V-Chips, darunter der Raspberry Pi Pico 2 und die diversen ESP32-Modelle, rechnen inzwischen bereits mit der quelloffenen Befehlssatzarchitektur, und die Tendenz ist weiter steigend.
Die Serienreife der sogenannten ISA ("Instruction Set Architecture") unterstrich zuletzt noch einmal der Dachverband RISC-V International zur Embedded World 2026.
Die Marktforscher von MarketsandMarkets prognostizieren dem RISC-V-Markt ein Wachstum von 1,31 Milliarden US-Dollar im Jahr 2026 auf 4,85 Milliarden US-Dollar bis 2032. Der Reiz liegt in der Lizenzfreiheit, denn anders als bei der x86- oder der Arm64-Architektur darf jedes Unternehmen seine eigenen RISC-V-Prozessoren entwickeln und verkaufen, ohne dafür Lizenzgebühren abführen zu müssen.
RISC-V bei CPUs: Mikrocontroller für Auto und Server
Das Industriekonsortium Quintauris, hinter welchem unter anderem Bosch, Infineon, NXP und Qualcomm stehen, hievt RISC-V-CPUs derzeit in die sicherheitskritische Fahrzeugelektronik. Infineon selbst integriert die Architektur ab 2027 in die Mikrocontroller-Serie "Aurix" für die Automobilbranche.
Auch im Serversegment lässt die Entwicklung aufhorchen: Der chinesische Bytedance-Konzern entwickelt Berichten der Nachrichtenagentur Reuters zufolge neben einer Arm-CPU auch einen eigenen Serverprozessor auf RISC-V-Basis, während Nvidia seine CUDA-Plattform inzwischen für RISC-V-Hauptprozessoren geöffnet hat.
Peking fördert die Architektur ohnehin massiv, um die Abhängigkeit von westlichen Befehlssätzen zu verringern. Für Desktop-PCs und Gaming fehlen hingegen nach wie vor konkurrenzfähige Kerne; erste Gehversuche wie Steam-Gaming per Felix86, einem x86-Emulator für RISC-V-Systeme, bleiben eine Spielwiese für absolute Enthusiasten.
RISC-V bei GPUs: Hilfskerne statt Geforce-Konkurrenz
Ausgerechnet in Geforce-Grafikkarten steckt schon heute mehr RISC-V, als viele Spieler ahnen, denn Nvidia verbaut seit Jahren kleine RISC-V-Kerne als hilfreiche Verwaltungsprozessoren in seinen GPUs.
Eine vollwertige Grafikkarte auf RISC-V-Basis existiert indes nicht, und daran dürfte sich mittelfristig wenig ändern. Eine moderne GPU lebt weniger vom Befehlssatz ihrer Recheneinheiten als von Grafiktreibern sowie einem über Jahrzehnte gereiften Software-Stack und Ökosystem rund um die Grafikkarte.
Selbst Raja Koduris Start-up Oxmiq Labs nutzt RISC-V vornehmlich als Baustein für die IP von KI-Beschleunigern statt für Spieler-Hardware. Das Fazit fällt damit erwartungsgemäß zweigeteilt aus:
Im Embedded-Segment ist der leise Gamechange bereits gelungen, am Gaming-PC bleibt die offene Architektur auf eine absehbare Zeit hingegen chancenlos. Balwierz' Projekt illustriert beides auf charmante Weise, denn seine 8.192 Prozessorkerne ergeben am Ende schlicht ein sehr aufwendiges Display zum Preis mehrerer pfeilschneller Nvidia Geforce RTX 5090.
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Quelle: Matthias "Bitluni" Balwierz via Tom's Hardware
