贴吧大神是如何自制CPU的？（大话西游24位角色故事）大话西游手游网易官方客户端

当CPU很贵买得起时，没人选择自造。

雷信息技术网络组

假如没人和你说要“手搓”两颗CPU，我想大多数对于CPU行业有所了解的朋友第一反应都是“你在做什么梦？”。因为就算是目前成本最低的晶片，至少都采用微米级工艺技术，不管是结构设计却是制做都需要专业机器的远距，靠原始辅助工具来制造几乎不可能获得成功。

不过，假如是收藏品级别的CPU，所以人工自造的获得成功可能性却是有的是，毕竟人类第一台计算机是由一群工程师和科学家徒手打造出的，最多是用上了诸如乌兹县等辅助工具。假如说几十年前的人能完成，所以在当代更发达的微电子工程学的指导下，制做两颗收藏品级CPU并不是一件十分困难的事情。

比如说一位贴吧天神就自造了两颗CPU，并且获得成功运转了自己手写的二进制流程，被网友称为“肝上长了个人”“焊武帝”，假如你好奇他是怎么自造CPU的，小王今天就带你一起看看吧。

怎样手搓两颗CPU？

手搓CPU之前，首先要了解CPU的基本内部结构，虽然历经数十年的发展，当代CPU在工艺技术上已经与最早的CPU有了很大差别，但是在基本内部结构上却是大致相同的。比如说用作方法论计算的演算方法论组件，用作存贮命令、统计数据和地址的存贮器组件以及用作控制和分析命令的控制组件，小到普通的灯控晶片，大到超级计算器的CPU核心，大体上都遵循那个结构设计。

在弄清楚了CPU的主要内部结构后，挡在面前的第一道绊脚石是电路结构设计，否则就连怎样连接线，接在这儿单厢成为难题，更谈不上打造出两颗CPU。能用作CPU结构设计的应用软件有不少，这位手搓CPU的肝帝使用的Quartus是一款由英特尔推出的结构设计应用软件，拥有强大的远距功能。

在翻出了数年时用Quartus结构设计的设计图后，naiweide（贴吧手搓CPU的天神ID）开始打造出位移存贮器，也是我们下面提及的CPU关键组件之一。输出的统计数据会在历经并被分配到该去的边线，按照naiweide的描述“就像现在马路中间的交警，指挥着统计数据什么时候该往这儿走”。

能说，假如位移存贮器再次出现难题，所以统计数据就会难以输出到恰当的边线，导致难以恰当继续执行命令，就像出了“车祸”一样，难以通行。

大家能领略那个位移存贮器的大小。

大体上用到的配件主要是二极体、真空管和电阻，此外还有作为地基的反相器，前述上后续的几个组件大体上也只需要这些配件即可，只不过是数目多寡的差别。

在完成了存贮器的制做后，naiweide开始制做流程计时器，也是下面提及的演算方法论组件，那个模块能说整个第一阶段最十分困难的，某种程度上来说也是最“扫地出门”的两个阶段（naiweide自称为此耗费了半个脑袋的指甲，为他的指甲致哀一下）。

流程计时器涉及到的配件数目远超存贮器，只要其中两个配件再次出现难题所以就会影响整个系统，而且缺乏有效的debug机制，想要找出故障边线也是相当十分困难。而在前述的冲压过程中，受聚四氟乙烯量、冲压天数等因素的影响，看似恒定的各个配件在前述运转时都可能再次出现意想不到的难题。

比如说在一次获得成功运转后，虽然肉眼之下一切恒定，但是当naiweide用手机记录并慢放视频后，很快就发现流程计时器的继续执行速率忽快忽慢，而在恒定情况下继续执行速率应该是恒定的，忽快忽慢就说明其中有两个硬体再次出现了难题。

在历经两个星期的debug后，总算在硬体深处找出了两个冲压反了的二极体，再加上处理其他各种难题的天数，流程计时器花了超过两个月的天数才总算制做获得成功，而这还只是第一步，在将其与存贮器组合在一起后，能否恒定运转却是两个未知数。

为了更直观的给大家展示一下流程计时器的复杂程度，能看一看naiweide拍摄的局部细节图。

最终完成版

而且，在打造出流程计时器的过程中，naiweide还发现自己的设计图存在严重难题，难以恰当控制和分析命令，最终只能够一边debug一边对电路图进行修改，功夫不负有心人，最终获得成功点亮所有指示灯，得到了恒定运转的回馈。

在存贮器和流程计时器均完成后，接下来还要打造出两个命令集，用作解析和继续执行输出的命令，也是控制组件。某种程度上，命令集的先进程度会直接影响到CPU的性能，但是对于naiweide打造出的那个收藏品级CPU来说，能够恒定运转是获得成功的。

相较于流程计时器，命令集部分的结构设计和制做并不算难，但是同样会遇到许多难题，因为到了这一步已经需要将三大组件组合在一起进行测试，只要其中一环再次出现冲突，所以就会反馈出错误的信息和结果。

在冲压上对应的硬体后，naiweide获得成功让那个收藏品级CPU获得成功运转了00H和01H两个命令，严格上来说，他已经获得成功打造出了两颗真正的CPU，接下来的目标是使用这颗CPU实现流水灯效。

甚至在此之前，流程计时器部分又一次损坏，在历经详细检查后发现两颗二极体在运转过程中被电流击穿，完全损坏，在更换后才总算恒定启动。

真·写代码

流水灯效，简单来说是灯光依次亮起熄灭，是我们日常生活中最常见的灯效之一，在一般情况下，只需要两个小指甲盖大小的晶片就能实现包括流水灯效在内的多种灯效控制。

这么看来，似乎不难？毕竟只是灯光控制罢了，随便两个玩具都可能具备那个功能。但是，不要忘了这颗CPU是完全手工打造出的，相当于完全自主研发的命令集和架构，所以没有办法从现有的是资料中获得帮助，甚至连配套的编程语言都欠缺。

所以，naiweide是怎样解决编程难题的？很简单，使用最原始的机械语言——二进制，也是由0和1组成的一长串数字代码。对于一般人来说，也许光是看着那一大串代码就已经头晕，并且觉得人类真的能理解吗？前述上想要对其进行编译也不是什么异想天开的事情，一些常用的代码却是能比较轻松记忆下来的。

假如是利用现有的是一些编程应用软件，其实也能轻松的写下这段代码，不过naiweide却是使用了最原始的手写代码方式，来打造出这颗CPU的第两个完整流程。至于输出流程的方式也是相当硬核，“扣”按键，在一块8位命令输出板上按照二进制代码的顺序依次扣动对应按键，输出完成后再进行第二条代码的输出。

在完成命令输出后，naiweide发现流程并没有恒定运转，在随后的检查中发现有地方的连接因为意外断开，而且流程结构设计上也有一些难题，最终重新编程后才获得成功运转了一套完整的流水灯效。

手搓CPU有意义吗？

naiweide制做的这颗CPU，从性能和功能上来说可能还不如淘宝几块钱买的两颗CPU。根据作者描述，在最初启动的时候，主频只有可怜的1Hz，而在历经多次改进后，也仅仅提升到了100kHz。

作为对比，淘宝售价5元的G620CPU主频为2.6GHz，也是2600MHz，等于2600000KHz，也是自造CPU的两万六千倍，考虑到更丰富完善的命令集和架构，前述差距还会更大。至于大家谈论CPU时常提的制程，该CPU大概是2.54mm制程，是目前的5nm先进制程的数十万倍。

当然，单看性能什么的，肯定是没有意义的，naiweide制做CPU的初衷主要是想亲自验证一下二进制代码的继续执行过程，以及从零开始摸清楚CPU的运转方法论，实践出真知，只有前述做过了，在随后的工作中才能更好的了解整个系统和硬体的运转过程。

所以，从实用上看，确实没有多大意义，但是对于naiweide来说却是两个很好的学习及积累经验的过程。

虽然不少评论都说只需要大学级别的知识就能制做出相同的作品，但是其中的毅力、耐心却很少没人具备，而这些恰恰是获得成功所具备的前置条件，所以小王十分期待这位UP日后能够在那个领域做出更大的贡献。

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