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两年时间，一个 90 后体制内小哥下班之后只干三件私务，那就是:

手搓 CPU！手搓 CPU！还是 *** 手搓 CPU！

纯手工制作、全自主研发，于是一个名叫“初芯”的 CPU 终极形态终于诞生。

据 UP 主估计，整个 CPU 共计两万多个器件、10 万多个焊点，全都是一个个手动组装上去的，网友给他“焊武帝”的称号果然名副其实。

光是看这些密密麻麻的线和接口，就已经头大了有没有！

视频一出即登上热门，网友们纷纷赶来，佩服他的勇气和毅力。

他以前的粉丝也闻声而来:神又发视频了！他活了！

毕竟据他上一次更新视频，已经过了 20 个月之久了。

而这个小哥也不陌生，他名叫林乃卫，相信很多读者之前也看过量子位写的《B站焊武帝爆火出圈:纯手工拼晶体管自制 CPU，耗时半年，可跑程序》。

时隔一年半，如今千呼万唤始出来，就来康康这爆肝两年的自研 CPU 终极形态到底是什么？

“底层逻辑、架构、指令集均是自主研发”

话不多说，直接先来看手搓出来的“CPU 终极形态”的参数如何:

• 频率:13kHz，超频最大 33kHz；

• ROM:64kB，支持热更新，16 位 ROM 寻址、16 位静态数据寻址；

• 内存:系统内存 256B、应用内存 64kB；

• IO 口数量:78bit；

• 103 条指令，功耗 10 瓦。

做成这样，成本统共算下来只有 2000 元左右，若是再刨去电烙铁、示波器这类工具，花在基础器件上的钱还不到 1000 块。

整体性能方面，小哥表示它和 70 年代初期的 CPU 差不多，并且在指令上还要优于当时的 CPU。

形象点来说，目前它可以简单刷个屏幕，显示文字、图像，甚至一些小游戏也能跑起来。

其实在去年 7 月份，小哥就已经在B站更新过一个“纯手工自制 CPU”的视频，搭建的是 CPU 雏形，耗时 6 个月。

不过当时的 CPU 还仅处于能跑起来的阶段，要运行更复杂的程序还比较困难。

于是小哥就开始了他的手搓“进阶版 CPU”历程，在刚制作好的 CPU 雏形上进行调试维修，这一步他的计划是:

• 把指令增加到 100 多条；

• 增加了堆栈、 IO 口，运算器的这些比较复杂一点的部件，还有内存管理；

• 可以满足一些复杂的运算；

……

这一把调试维修，直接就整了小哥一年半的时间。

为了有效提高 CPU 的性能，期间小哥下了“血本”购入了示波器这类专业器材，用来检测整个 CPU 每一个节点的信号。

然后小哥以最简易的方式去拆除了一些器件，直接把 CPU 的频率从 1kHz 提升到 33kHz，性能翻了 33 倍。

话说回来，徒手搓出 CPU，小哥可是完全是依靠自己本科就已经掌握的电子领域、IT 领域的知识，实打实开发出来的。

从前期的电路仿真、PCB 设计到中后期的焊接、调试以及软件编程…… 小哥一个人独揽一条“CPU 生产线”。

不过这对“爱好技术类手工制作”的小哥来说可就不一样了。

独创技术了解一下~

看过视频的盆友或许都知道，小哥在视频中特别提到了自己的独创双通道内存。

现有的双通道内存技术虽然也是使用了两个内存控制器，但并没有将全局变量和局部变量分隔开来，它们依旧在混在一个内存中，这样要访问内存就只能一次性全部访问。

而小哥的“独创技术”就不一样了，直接把全局变量和局部变量物理上分割开来，放在不同的内存控制器上。

这样一来，全局变量可以直接用作系统内存，局部变量直接用作应用内存(64kB)。

如果要跑个大一点儿的游戏，直接访问局部变量所在的应用内存，一条指令就能访问到 64kB 的内存。

曾花两个月伙食费买设备

光看 CPU 这个体量，就知道是个不小的工程，可能即便专业人士也很难有这样的能力和心力从头做起。

不少网友纷纷表示佩服 UP 主的勇气和毅力。但也有冷静的网友质疑:为何要做这个呢？

正如这个高赞评论所言，实现方式与实际 CPU 还是有很大差距，恐怕很难谈得上对现有架构有太大贡献。

在与量子位的交流中，Up 主跟我们坦言:做这个东西完全就是为了不留遗憾。

视频也介绍，他是在 2016 年萌生出开发 CPU 的想法。

当时电子工程专业的他正在读大三，日常喜欢写写单片机来玩，时不时就在思考:“为何一串 0101 的数字能变成程序？”再结合已有的数电知识，对 CPU 的底层运行机制有了了解，自制 8 位 CPU 的想法也就油然而生。

不过他也有个私心:成功的话也比较好找工作。

很快，他就完成了电路设计仿真、PCB 设计以及打印电路板等工序。光买一堆器件和设备就花了两个月的伙食费。

一切准备就绪时，就到大四毕业设计时候了，他也就只能将 CPU 的项目搁置。

结果这一放就是五年，此时他回到了北海，工作内容基本上与本科专业没有太大关系，趁着业余时间又重新拾起当年的兴趣。

他向我们坦言:

这个想法如果一直没有实现，就像手里面扎了一颗小刺，没拔出来就会一直隐隐作痛。

回头再去看当年大学时候的设计，他表示有的设计显得十分“愚蠢”。比如像程序计数器设计得复杂，浪费器件的同时还限制了 CPU 的运行速度。

于是不得不如前所述，从最底层的分立元件开始打造。要知道这种方式速度很慢，稳定性也很差，还会经常出问题。

但 UP 主表示正是这种从底层出发的过程，就会有更多时间去思考和解决那些问题，也会迸发出创新性的灵感出来。

比如，这不就是芯片发展的一个缩影嘛！

有心的读者或许在视频结尾注意到，他有一个「创作中的小发现」还不便展示。

量子位帮大家刺探到了一些消息，这个小发现是关于储存逻辑电路方面的，小哥表示:

由更少的器件组成，性能更高，响应速度更快，并且具有替代现有储存逻辑单元的潜力。

最后，小哥还略微向我们透露了些他未来的计划:

这次手搓 CPU，是为了进行一场自主研发可商用 CPU 的可行性论证，为下一步研发商用 cpu 提供理论和实践支持。

参考链接: