2022世界杯预选赛中国赛程(www.9cx.net):B站up主纯手工拼晶体管自制乐成 CPU,自制CPU难吗?

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克日B站上大火的一个视频,一位叫做“奶味的”up主纯手工拼晶体乐成自制CPU,耗时整整半年,最后乐成运行了流水灯效果,引发网友们的惊呼。

上世纪晶体管的降生

看完整个视频,似乎穿越到了上个世纪四五十年月,也就是晶体管发现之后,集成电路泛起之前。

信托许多人都知道,天下上第一台电子盘算机ENIAC降生于1946年,它由17468个电子管、6万个电阻器、1万个电容器和6千个开关组成,重达30吨,占地160平方米,耗电174千瓦,耗资45万美元。这台盘算机每秒只能运行5千次加法运算。

注:ENIAC,降生于宾夕法尼亚大学

而B站up主“奶味的”这款用晶体管纯手工打造的CPU可以说是ENIAC的简化mini版。这个CPU大致包罗了1000多个三极管、2000多个二极管,电阻数目也到达了2000多,焊点近万。

这款自制CPU难不难完成

本人作为一个芯片行业的从业者,介入过多款CPU,GPU,server项目产物的的流片,但若是让我直接去做这样一款CPU,我能完成吗?我的谜底是,险些不能能。有这么几个难点:

手艺课程难以掌握

需要学习数字电路,盘算机组成原理,汇编语言,电工电子手艺等几门课程,这里的学习可不是考试拿个高分就可以的,而是需要对整个课程所涉及到的知识系统明白的异常透彻,要从底层去明白整个电路是怎么运作的。虽然这些课程都属于本科阶段,但能做到融汇融会的同砚可以说是凤毛麟角了。

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培育较强实践能力

有些时刻理论到实践的差距可能比零基础到理论的差距更大。这里需要用晶体管去搭寄存器,计数器,甚至完成运算的逻辑单元,把理论和实践完善的连系。而且这块自制CPU有近万个焊点,这需要极大的耐心才气完成。信托电子工程的同砚都接触过电工实习,可能是焊一个收音机,也许几十个焊点,就已经是大学的一门实验课了。

历程具有不确定性

最大的难点在于不确定性。在up主决议手工去做CPU的时刻,我信托他也没设施知道自己是否能乐成。理论基础,着手实践,没有现成的指令集……这一切实现的历程都充满难题与挑战。而且这个自制CPU是没有加入冗余设计的,任何一个晶二极管或者三极管坏掉、或者某一跟连线虚焊,这个CPU都是无法正常事情的。而且编程语言接纳对照原始的机械语言,没有编译器,真正的手扣代码!

我之前的老板和我讲过一件真事,有个同事在做芯片测试的时刻,发现一个问题,花了两周时间依然没有解决,在项目进度的压力下,最终趴在测试机台溃逃大哭。信托学过的都知道,有时刻电路底层的种种物理特征简直就是玄学!整个历程没有壮大的心理能力,也很难完成。

自制CPU和工业化CPU有什么区别?

从1958年集成电路发现以来,电路不停向着细小化生长。在摩尔定律的展望下,生长了半个多世纪。而在CPU生长的历程中,集成的晶体管数目不停增多,直到现在一款芯片可以包罗上百个晶体管,性能也完成了飞跃,软硬件生态不停完善,更难能难得的是量产,才让人们享受到了科技带来的便利。这一切也许消耗了半个多月世纪的时间,数不尽的款项和人才才完成的。

以是拿这个自制CPU和工业化CPU对比实在不太合理,这个自制CPU最大的意义不在于商用,而是学习。完成这个手工CPU的同砚,学习了CPU的系统架构以及电路的基本原理,另有那难能难得的实践能力。

可以说,在工艺制程越来越小的情形下,这位up主反其道而行之。可谓独出机杼,让人眼前一亮!

而网友发的弹幕也纷纷示意,这个制程应该在毫米或者厘米级别,而且看这个CPU的毗邻应该是接纳了TSV手艺,领先英特尔AMD,率先使用了3D堆叠封装手艺。不仅外行人看了直呼内行,连我这个内行人看了都直呼厉害!

事实上,若是高校能把这样的设计贯彻到本科的实验课程中,对学生能力的培育是异常有辅助的。但我们现在的教育模式,恰恰缺少这样的实践。

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  •  皇冠即时比分
     发布于 2021-07-29 00:02:17  回复
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