Game interaktif 'Mvidia' untuk belajar dengan merancang GPU secara langsung

• Game simulasi untuk belajar dengan membangun seluruh stack komputasi dari transistor hingga GPU secara bertahap
• Tiap tahap disusun dalam ACT, berkembang berurutan dari transistor, gerbang logika, ALU, prosesor, GPU, hingga shader
• Pada ACT 1, pemain membuat gerbang logika dasar dengan NMOS dan PMOS, lalu pada ACT 2 memperluasnya untuk menyelesaikan ALU dan inti prosesor
• Tahap berikutnya yaitu software, GPU, dan shader saat ini masih berstatus COMING SOON dan sedang dikembangkan
• Ini adalah proyek interaktif edukatif yang memungkinkan pengguna merasakan desain hardware dan pemrograman secara terpadu

---

Gambaran umum game Mvidia

• Mvidia adalah game pembelajaran interaktif tempat pengguna mengalami proses merancang dan membangun GPU secara langsung langkah demi langkah
• Game ini dimulai dari transistor lalu berkembang menjadi gerbang logika, ALU, prosesor, dan GPU
• Tiap tahap dipisahkan menjadi ACT, dan setiap ACT terdiri dari berbagai tugas pembelajaran dan implementasi
• Progress ditampilkan dalam bentuk persentase penyelesaian (mis. 0/10 COMPLETED) sehingga kemajuan belajar dapat dipantau secara visual

ACT 1: Hari pertama (YOUR FIRST DAY)

• Temanya adalah Transistors → Logic Gates, yaitu tahap menyusun gerbang logika dasar menggunakan transistor
• Susunan tugas utama
  • 1.1 The Switch: menggunakan NMOS sebagai sakelar
  • 1.2 The Other Switch: menggunakan PMOS sebagai sakelar
  • 1.3 Two Halves: menggabungkan NMOS dan PMOS
  • 1.4 NAND It: menyusun gerbang NAND
  • 1.5 The Dual: menyusun pasangan gerbang logika
  • 1.6 Truth Tables: membuat tabel kebenaran
  • 1.7 AND Gate, 1.8 OR Gate, 1.9 XOR Gate: mengimplementasikan gerbang dasar
  • 1.10 Choose Wisely: menyelesaikan struktur pemilihan dengan menggabungkan tiga gerbang
• Setelah ACT 1 selesai, ACT 2: THE CORE akan terbuka

ACT 2: Inti (THE CORE)

• Temanya adalah Gates → ALU → Processor, yaitu tahap membangun arithmetic logic unit (ALU) dan prosesor menggunakan gerbang logika
• Terdiri dari total 34 tugas rinci, dan tiap tugas berjalan berdasarkan hasil dari tahap sebelumnya
• Tahap utama
  • 2.1 Half Adder, 2.5 Full Adder: menyusun rangkaian penjumlahan
  • 2.3 The Decoder, 2.25 Register File: merancang struktur pemilihan dan penyimpanan data
  • 2.4 The Capacitor, 2.7 1T1C, 2.12 The Sense Amp, 2.17 The Array: menyusun sel memori dan penguat sense
  • 2.10 Adding Bytes, 2.13 Hex Racer, 2.15 Bit Twiddling: memperluas operasi tingkat byte
  • 2.20 Edge Trigger, 2.21 Refresh, 2.31 Refresh Controller: kontrol clock dan penyegaran memori
  • 2.27 The ALU, 2.30 Fetch, Decode, Execute, 2.32 The Mvidia Core: menyelesaikan struktur inti prosesor
  • 2.33 DRAM Memory, 2.34 Mvidia Core v2: perluasan berbasis DRAM dan peningkatan inti
• Setelah ACT 2 selesai, ACT 3: THE SOFTWARE akan terbuka

ACT 3: Software (THE SOFTWARE)

• Temanya adalah Programming the Processor, yaitu tahap memprogram prosesor yang telah selesai dibuat
• Saat ini masih berstatus COMING SOON, dan detail tugasnya belum dipublikasikan

ACT 4: GPU (THE GPU)

• Temanya adalah Building a Graphics Processor, yaitu tahap membangun graphics processor
• Saat ini masih berstatus COMING SOON, dan tugas terkait perancangan arsitektur GPU akan ditambahkan di masa mendatang

ACT 5: Shader (THE SHADER)

• Temanya adalah Programming the GPU, yaitu tahap pemrograman shader menggunakan GPU
• Saat ini masih COMING SOON, dan nantinya akan diperluas menjadi konten pembelajaran pemrograman GPU

[GN⁺]

Komentar Hacker News

• Proyek yang sangat keren
  Tapi pada tahap truth tables ada banyak soal yang duplikat, dan soal pertama hanya memberi batas waktu 1 detik
  Bagian kapasitor juga membingungkan. Kapasitor tidak punya gerbang ‘enable’, jadi di 2.7(1T1C) seharusnya dibuat langsung dengan transistor
  Tapi sekarang sudah ada gerbang enable di primitive, jadi gerbang NMOS tidak lagi diperlukan
  Saya jadi penasaran apakah ini dibuat dengan bantuan LLM. Terutama workflow yang bisa menghasilkan UI sebagus ini sangat mengesankan

  • Saya belum melihat bug kapasitor itu, tapi saya menambahkan gerbang enable di tahap 2.4. Itu diperlukan karena struktur sistem simulasinya
    Implementasi kapasitor memang sejak awal cukup banyak pertimbangan. Sulit membuat model kapasitor yang lengkap dan tetap cocok dengan sistem simulasi
    Bug truth tables akan diperbaiki. Bintang hanya bisa didapat dengan bermain di endless mode
    Saya banyak menggunakan Claude selama proses pengembangan. Bagian wiring dan simulasi sulit, tetapi grafisnya diselesaikan dengan instruksi yang sangat rinci
  • Urutan truth tables terbalik. Harusnya konsep dipelajari dulu baru kuis, tapi sekarang justru sebaliknya
    Definisi NAND, NOR, dan Inverter baru dipelajari setelah kuis. Akan lebih baik kalau urutannya diubah
    Selain itu timer terlalu singkat. Bahkan saya yang sudah tahu semua soalnya kesulitan menginput tepat waktu. Bisa juga dipertimbangkan untuk menghapus timer sama sekali

• Kalau Anda suka game ini, saya juga merekomendasikan Turing Complete
  Di bagian akhir Anda bisa membuat CPU dan bahasa assembly Anda sendiri. Hanya saja masih berstatus Early Access dan tampaknya sudah lama stagnan

  • Saya juga sangat suka game itu. Adakah yang tahu apakah para developernya masih aktif?

• Saya sudah merancang mixed-signal IC lebih dari 10 tahun, tapi level pertama pun tidak bisa saya lewati
  Soalnya meminta membuat NMOS yang menghasilkan output 0 saat input 1, dan saat 0 menjadi status Z
  Drain harus dihubungkan ke output, source ke GND, dan gate ke input
  Tapi setengah dari pengujiannya gagal. Belakangan saya sadar saya tertipu karena garis tebal abu-abu di latar terlihat seperti wire. Ternyata saya harus menambahkan garis koneksi sendiri

  • Saya juga gagal dengan cara yang sama, padahal sama sekali tidak punya pengalaman di bidang terkait
  • Sepertinya memang karena warna latarnya terlihat seperti wire. Saya akan memperbaikinya dengan mengganti tema warna
  • Saya jadi penasaran apakah sekarang Anda sudah beralih ke sisi software

• Ada beberapa masukan
  Idenya bagus, tetapi dari sudut pandang orang yang sudah memainkan Turing Complete, saya ingin melewati tahap awal dan langsung ke bagian yang khusus GPU
  Sulit memahami NAND secara intuitif lewat transistor, jadi terasa ada tembok kesulitan
  Variasi tingkat kesulitannya besar, tetapi mode easy cukup oke
  Tahap refresh kapasitor terlalu cepat sehingga input keyboard saya tidak bisa mengimbanginya
  Saat wiring mulai rumit, keterbacaan turun drastis, dan tidak adanya pembedaan warna atau penentuan jalur manual terasa menyulitkan
  Di Firefox, pemilihan titik koneksi tidak berjalan baik, dan akan bagus jika pan layar bisa dilakukan dengan drag di tepi mouse
  “show solution” lebih terasa seperti petunjuk daripada jawaban sebenarnya. Akan bagus jika ada opsi untuk menampilkan lebih banyak test case

• Idenya sangat keren
  Tapi karena saya kurang punya pengetahuan dasar, saya tidak bisa memahami pesan tutorial dan langsung buntu dari level pertama

  • Terima kasih atas masukannya. Awalnya di Act 0 saya menjelaskan fisika dasar dan prinsip PMOS/NMOS, tetapi saya menghapusnya karena tidak suka dengan UI-nya. Saya akan menambahkannya lagi
  • Saya juga berada di situasi yang sama. Saya suka Turing Complete dan game-game Zachtronics, tetapi baru pertama kali melihat logika 3-state
    Gerbang NOT di level 3 juga masih belum benar-benar saya pahami. Meski begitu, puzzle rangkaian 3-state seperti ini terasa segar karena ini pertama kalinya saya melihatnya. Kalau ditambah cerita lucu, sepertinya juga bisa berhasil di Steam

• Karena idenya bagus, saya menambahkannya ke HN Arcade

  • Terima kasih!

• Perlu ada “tombol yang menampilkan jawaban jika sudah gagal 10 kali”
  Dengan begitu saya bisa membedakan apakah soalnya memang rusak atau saya yang salah

  • Saran yang bagus. Saya akan menambahkannya di update berikutnya. Sementara itu, Anda juga bisa menyalin rangkaian lewat tombol copy circuit lalu meminta GPT memverifikasinya. Bisa beri tahu ini level berapa?

• Akan bagus kalau ada node sementara untuk menguji output
  Lebih jauh lagi, akan membantu proses belajar kalau truth table diperbarui secara real-time tanpa harus menjalankan pengujian

• Untuk pembelajaran, akan bagus jika singkatan (nmos, pmos, gnd, vdd) dijelaskan lengkap setidaknya sekali
  Antarmukanya bersih dan cocok mengisi ceruk edukasi ini

  • Menambahkannya ke kotak info sepertinya bagus, jadi bisa dilihat kapan saja lewat klik
    Hanya saja, meski singkatannya dijabarkan, mungkin tetap tidak terlalu intuitif sehingga tidak banyak membantu
  • Awalnya Arc 0 membahas konsep dasar seperti ini secara rinci, tetapi dihapus karena masalah UI
    Sudah ada perbaikan sementara, tetapi saya akan menambahkannya lagi dalam versi yang lebih polished. Saya akan membuatnya opsional untuk dilihat

• Game yang luar biasa. Untuk pembelajaran, setelah menyelesaikan tiap level akan bagus jika bisa melihat solusi contoh atau penjelasannya

  • Saya memang berencana menambahkan fitur itu. Gemini akan menganalisis susunan rangkaian dan memberi masukan, sekaligus menyediakan hint dinamis