Creíamos que para construir una GPU hacían falta laboratorios y millones. Un maker está montando una en casa

Durante años hemos asumido que construir una GPU era un terreno reservado a empresas con fábricas avanzadas, equipos de ingeniería y presupuestos millonarios. No era una idea absurda: basta mirar la complejidad de cualquier tarjeta gráfica moderna para entender por qué parecía fuera del alcance de una persona. Pero lo que ha hecho Matthias Balwierz, conocido como Bitluni, obliga a matizar esa certeza. No ha replicado una GeForce ni pretende competir con NVIDIA, pero sí está construyendo desde casa una máquina gráfica con miles de microcontroladores RISC-V.

La primera fase reúne 8.192 de esos microcontroladores, cada uno vinculado directamente a un LED RGB. Esa decisión convierte el montaje en algo difícil de encajar en las categorías habituales: el diseño reúne en una misma estructura el procesamiento gráfico y la superficie en la que debe aparecer el resultado. En términos técnicos, está concebido para actuar a la vez como tarjeta gráfica y como pantalla, sin depender de un monitor separado. Eso sí, el proyecto sigue siendo un prototipo parcial, todavía lejos de la escala y las capacidades previstas para el sistema completo.

La escala termina de entenderse cuando miramos el objetivo completo. Una resolución de 1920x1080 habría exigido más de dos millones de microcontroladores, disparando el coste y la complejidad mucho más allá de lo que Bitluni se había marcado. El maker rebajó entonces la ambición hasta 320x200 píxeles, una resolución asociada a los videojuegos de la era DOS, pero que todavía requiere 64.000 chips. Los componentes instalados hasta ahora representan apenas una primera etapa de una máquina que multiplicaría casi por ocho su tamaño si llega a completarse.

Para ordenar semejante cantidad de hardware, Bitluni dividió el sistema en placas de 16x32 "píxeles", concebidas como módulos independientes dentro del conjunto. Estas se distribuyen en una disposición circular que recuerda al Cray-1, el histórico supercomputador de los años setenta, aunque la referencia es principalmente visual. La coordinación interna también está jerarquizada: cada grupo de 32 microcontroladores queda bajo el control de una unidad CH32V más potente, encargada de organizar el funcionamiento de esa sección y de servir como nivel intermedio dentro de la máquina.

La elección del QingKe CH570 explica parte de la lógica económica del proyecto. Se trata de un microcontrolador con una CPU RISC-V de 32 bits, un conjunto de instrucciones limitado y una frecuencia de hasta 100 MHz. También integra un controlador USB, un transceptor de 2,4 GHz y compatibilidad con Bluetooth 5.0 LE. Bitluni pudo comprar cada unidad por unos 0,13 dólares, pero la ventaja se diluye al multiplicarla por toda la matriz prevista: solo los chips necesarios para alcanzar los 320x200 píxeles superarían los 8.000 dólares.

El problema crece al proyectar la alimentación del sistema completo. Habla de una estimación de 2.161 W, equivalentes a unos 655 amperios a 3,3 V, para la configuración final prevista. El medio señala que cada microcontrolador consume alrededor de 10 mA, aunque no ofrece un desglose que permita separar el gasto de los chips, los LED y la electrónica auxiliar. Para sostener semejante carga, Bitluni ha recurrido a una fuente Corsair WS3000 y a convertidores propios capaces de transformar los 12 V de salida en los 3,3 V requeridos.

Buena parte del proyecto consiste también en fabricar la infraestructura que permite que todo lo demás funcione. Bitluni diseñó las PCB, los circuitos de alimentación, las placas de interfaz y las placas de prueba, y se enfrentó por primera vez a una placa de seis capas. Lla complejidad del diseño terminó llevándole hasta los límites del servicio de fabricación que utilizó. En paralelo, estudió una solución de refrigeración por inmersión y llegó a dimensionar el contenedor acrílico que habría necesitado, aunque dejó esa opción en suspenso por razones económicas y medioambientales.

La programación planteaba otro problema de escala: no bastaba con fabricar las placas, también había que cargar el código en cada microcontrolador. Para evitar hacerlo a mano, Bitluni 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 moverla hasta la posición exacta de cada chip y completar el proceso de forma repetible. La impresora dejó así de fabricar piezas para convertirse en una máquina de programación automatizada.

Esta máquina no compite en rendimiento, eficiencia ni tamaño con una tarjeta gráfica moderna, y tampoco ha alcanzado todavía la escala que Bitluni proyectó. Su valor está en exponer, mediante componentes separados, tareas que una solución comercial concentra o reparte entre chips y circuitos especializados: cálculo, control, alimentación, coordinación y visualización. Al reconstruirlas con microcontroladores de bajo coste, el maker ha convertido una idea poco habitual en un sistema que puede diseñarse, probarse y ampliar por etapas. No es una GPU doméstica convencional, sino un experimento de ingeniería llevado hasta límites poco frecuentes.

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