O Firmware da GPU PowerVR BXM-4-64 é upstreamado e completa o stack gráfico open-source para o RISC-V

 

Firmware da GPU PowerVR BXM-4-64 é upstream no linux-firmware.git, completando o stack gráfico open-source para RISC-V TH1520. Entenda o impacto e como usar. 

A placa Lichee Pi 4A e o BeagleV Ahead acabam de dar um salto gigantesco em direção a uma experiência gráfica totalmente open-source. O firmware da GPU Imagination PowerVR BXM-4-64 Rogue, presente no SoC Alibaba T-Head TH1520, acaba de ser incorporado ao repositório centralizado linux-firmware.git.

Esse commit, que adicionou um blob de 131KB ao repositório, representa a peça que faltava para que usuários e desenvolvedores pudessem aproveitar todo o potencial da pilha de drivers gráficos open-source para essa arquitetura. Mas o que isso significa na prática? Vamos explorar.

O que é o PowerVR BXM-4-64 e onde ele está ?

O PowerVR BXM-4-64 é uma GPU da família Rogue da Imagination Technologies. Ela está integrada ao SoC T-Head TH1520, desenvolvido pela Alibaba. Este SoC é o coração de placas de desenvolvimento RISC-V de alto desempenho, como a Lichee Pi 4A (da Sipeed) e a BeagleV Ahead.

O TH1520 não é apenas uma GPU: ele combina um processador RISC-V quad-core Xuantie C910 com a GPU BXM-4-64 e uma NPU de 4 TOPS para aceleração de IA. É um dos SoCs RISC-V mais avançados disponíveis para o mercado de single-board computers (SBCs).

O que mudou com o upstream do firmware ?

Até recentemente, o stack gráfico open-source para o TH1520 tinha um elo faltando. O driver DRM do kernel para a GPU PowerVR (drm/imagination) e o driver Vulkan no Mesa já vinham sendo desenvolvidos e testados para a BXM-4-64 há algum tempo. 

No entanto, sem o firmware adequado disponível no repositório oficial upstream, a experiência do usuário era incompleta.  Agora, com a adição do firmware ao linux-firmware.git, a peça final se encaixou. Como destacou Frank Binns, da Imagination:

"O suporte para a GPU BXM-4-64, presente no Alibaba T-Head TH1520, está disponível no kernel Linux upstream há algum tempo e agora está em boa forma. Esta adição insere o firmware inicial para suportá-la."

Esse firmware é carregado pelo driver durante a inicialização da GPU, permitindo que ela execute suas operações corretamente. Testes já confirmaram que o firmware é iniciado com sucesso, com mensagens como [drm] loaded firmware powervr/rogue_36.52.104.182_v1.fw aparecendo no log do kernel.

O stack completo: kernel, Mesa e agora firmware

Para entender a importância desse marco, é preciso olhar para o quadro completo:

Kernel Linux: O driver DRM drm/imagination já suporta a BXM-4-64. Trabalhos recentes também adicionaram suporte a sequenciamento de energia (power sequencing) via framework pwrseq para gerenciar a complexa sequência de inicialização da GPU no TH1520.

Mesa: O driver Vulkan PowerVR no Mesa já está sendo desenvolvido para a BXM-4-64. Testes com exemplos Vulkan, como o render de triângulos da biblioteca Sascha Willems, já demonstram que os shaders são submetidos e os IOCTLs são chamados corretamente.

Firmware: Agora o upstream no linux-firmware.git, está disponível para todos os usuários.

Com o firmware no lugar, a experiência de usar uma distribuição Linux padrão em placas como a Lichee Pi 4A se torna muito mais simples. Não é mais necessário buscar firmwares proprietários ou compilar o kernel com firmwares embutidos manualmente.

O que isso significa para o ecossistema RISC-V ?

Este é um momento significativo para o RISC-V no segmento de desktops e placas de desenvolvimento. A disponibilidade de um stack gráfico completamente open-source e upstream para um SoC RISC-V avançado como o TH1520:

1. Reduz barreiras para desenvolvedores: Qualquer pessoa pode pegar uma Lichee Pi 4A, instalar uma distribuição Linux moderna e ter aceleração gráfica funcionando sem patches ou hacks.

2. Acelera o desenvolvimento de software: Com o stack upstream, é mais fácil para mantenedores de distribuições e desenvolvedores contribuírem e testarem.

3. Valida o RISC-V como plataforma para computação gráfica: Demonstra que a arquitetura RISC-V pode competir em cenários que exigem desempenho gráfico.

Como já demonstrado, é possível rodar testes como o vkmark e até jogos open-source como SuperTuxKart no TH1520 usando o driver open-source.

O que ainda falta ?

Embora o firmware seja um grande passo, alguns desafios permanecem:

• O driver Mesa ainda está em desenvolvimento e pode não ter todo o desempenho ou estabilidade de drivers proprietários.

• O suporte a HDMI e ao Display Processing Unit (DPU) ainda está sendo upstreamado. Sem isso, a saída de vídeo pode depender de soluções alternativas.

• O gerenciamento de energia completo da GPU depende de drivers de mailbox e AON (Always-On) que estão em processo de upstream.

Ainda há trabalho a ser feito, mas a direção é clara e o progresso é constante.

FAQ – Perguntas Frequentes

1. O que é o linux-firmware.git e por que ele é importante ?

O linux-firmware.git é o repositório oficial upstream que contém todos os blobs de firmware necessários para diversos dispositivos no Linux. Quando um firmware está lá, ele é incluído nas distribuições Linux automaticamente. Isso significa que, ao instalar ou atualizar seu sistema, o firmware da GPU já estará disponível, sem necessidade de downloads manuais.

2. Preciso fazer algo especial para usar esse firmware ?

Se você estiver usando uma distribuição Linux atualizada (como Arch Linux, Fedora ou Ubuntu com kernels recentes), o firmware já deve estar incluído no pacote linux-firmware. Basta garantir que seu kernel tenha o driver drm/imagination habilitado e que o device tree do TH1520 esteja configurado corretamente.

3. O driver open-source já tem o mesmo desempenho que o driver proprietário ?

Ainda não. O driver open-source está em desenvolvimento ativo e, embora já funcione para muitas tarefas, o desempenho e a estabilidade podem não atingir o nível do driver proprietário em todos os cenários. No entanto, a comunidade está trabalhando ativamente para melhorá-lo.

Conclusão: um passo gigante para o RISC-V

A upstream do firmware da PowerVR BXM-4-64 no linux-firmware.git é mais do que um simples commit. É a consolidação de um esforço colaborativo entre a Imagination Technologies, a comunidade open-source e os fabricantes de placas RISC-V. É a prova de que o ecossistema RISC-V está maduro o suficiente para oferecer uma experiência gráfica completa e open-source.

Se você é desenvolvedor, entusiasta ou apenas curioso sobre o futuro do RISC-V, este é o momento de prestar atenção. O stack gráfico para o TH1520 está quase completo, e as possibilidades são imensas.