中国极客小伙耗时半年自制CPU，完全采用分立晶体管，纯手工焊接！

如果你想自己DIY CPU，第一个想到的一定是采用FPGA来实现，对于一个电子行业的朋友来说做一个简单的CPU应该不算太难。当然也有一些另类做法，比如有人在我的世界游戏里，采用红石搭建过CPU。还有不久前一个国外的小伙用230片纯74逻辑芯片搭建一个RISC-V处理器。

现在更牛x的来了！最近B站上大火的一个视频，或许给了DIY CPU一个更完美诠释：

纯手工！纯分立晶体管！完全手工焊接！DIY 自制CPU！

视频链接：

https://www.bilibili.com/video/BV1sy4y1j7Ue

这位叫做“奶味的”Up主，耗时整整半年，用他那双勤劳的双手，逐点焊接，最终打造出了一个纯分立器件的完整CPU！

手工做一个CPU能用么？

当然可以，他还做了一个demo展示，来看一下效果吧。

纯手工DIY出一个CPU，还成功运行了流水灯效果，直接引发了一大波网友们的惊呼：

接下来，让我们一同看下自制CPU的完整过程：

来自百度贴吧：

https://tieba.baidu.com/p/7432882849?see_lz=1

原材料是二极管，三极管和电阻
上个几年前画的原理图

从头开始更，首先工作是验证门电路

理论通过之后，先从最容易的做起，先造一个移位寄存器，数据从一个方向进，一个时钟周期移动一个位置，最后从另一个方向出。这个就像是现在马路中间的交警，指挥着数据什么时候该往哪里走

第二个造的是PC--程序计数器，这个是第一阶段里最复杂的一个模块了，把PC涉及到的功能都挤进去。cpu重启就是要将它的计数清零。用它来实现挨个字节读取指令和数据，每操作一次，计数自动加一，还可实现直接跳转、调用函数，函数返回的功能。同时它也是最容易出问题的一个模块，造了一个月的时间，修了一个多月，虚焊特别多。焊反过一个二极管，结果看起来正常，用手机拍下来慢放之后发现执行速度忽快忽慢，找了一个星期才找到那倒过来的玩意，在最深处。还有各种玄学性的问题，造出这个，简直是用了半个脑袋的头发，不过当结果正常显示之后，特别开心，感觉一切都是值得的。

直接更完pc，不过这图还不是完全体，此时亮灯不正常，原理图有很大的问题

下条指令想做跳转来着，发现缓存不够用

升级了一个缓存，这样就可以实现跳转了，明天尽量运行流水灯。

这是PC--程序计数器刚出炉的图，与移位寄存器相互配合工作。

一个晚上才一条指令，改了一整排二极管，头疼

用hm628512做rom和ram，就是硬盘和内存。然后造一部分ALU-算数逻辑单元出来，这块包子有左移、右移、与、或、非、同或、异或这么多功能，这主要是归功于元件复用，建造面积才不那么大。

这几天说要跑个流水灯，却一直鸽着，原因就是PC又双叒叕坏了，终于找到原因并把它揪了出来。

这二极管，玄学性被击穿，拆下来焊盘都没了

焊制通用缓存

把线都连起来，做好测试，装机调试

完善了的程序计数器。之前在做跳转指令的时候，它很不听话，胡乱跳。经过两周的时间找问题，改了大量的电路，还挑出了一个损坏的二极管，终于在昨天使用1Hz的工作频率下，正常运行过一会，但是发现有1/4的概率会跳错位置，并且在高于4Hz的频率下，完全不能运行。与工作频率有关的，那肯定有电流不足的原因，心想，完了，全部电阻都使用10k阻值的，如果真的是这个原因，那全盘皆输，只能重新来。终于终于在今晚，把最有可能电流不足的的一个地方减少了一个二极管，然后它成功运行了起来，泪目！整合所有模块，指令跳转已无异常。目前这个cpu，在555最高工作频率下有3条指令是可以运行的了，可以跑个流水灯。得攒钱买个更快的波形发生器才行。

造cpu的这个过程，真的是要多艰难有多艰难，要多烧脑有多烧脑，白天上班写程序，晚上继续肝cpu，休息不足，用脑过度，头疼了一个月了。更得不快，还请各位hxd多担待担待。

现在，这个全部由三极管、二极管和电阻焊接而成的CPU就完成了！

如何编程？

因为这个CPU的指令集和架构都是自主研发的，所以没有适配的编程语言。

那怎么能让它跑起来呢？

这位Up主的对策是：纯手写最原始代码——二进制编程！

然后一步一步通过拨动开关手工输入进去

程序编好了！接下来，便是见证奇迹的时刻。

亮灯！

走进大神

在看完这波“神级”操作之后，想必大家都想了解这位大神。

大神原名林乃卫，广西北海人。

做这个项目的灵感，来源于在他写代码时分析可执行文件中的二进制。

那时候大神便萌生出了一想法：

CPU是怎么执行这一串0101的？

在结合数电课程的知识之后，大神猜测到了大致的原理，于是就想试一试。

最初他想用门级电路来做的，但是感觉难度不是很高，又想把整个过程从零开始理解透。

于是，便决定从最基础的模拟电路开始。

而整个过程最难的部分，便是“器件每一级的连接”和“CPU的运行速度”：

在此之前没有看过关于CPU原理方面的书籍，是靠自己对门电路的理解而设计的一套电路，想设计一套属于自己的架构。
从最基础的三极管开关到门级电路，网上找的电路图根本没法用，需要自己设计。虽然设计好后理论通过了，但是门级之间组合成功能级器件就有新的问题，功能级的电路再多个组合起来成为功能模块又会产生新的问题，模块与模块之间连接更会产生新的问题.
这每一级的问题都很有可能要修改基础电路，然后又会从头开始产生新的问题。
因为没有专业的设备去调试，我用的是一盏LED和蜂鸣器，想尽办法也将速度提高到100kHz左右而已,这是十分慢的，过程也十分艰难。

至于器件方面，大神均是从网上购得，然后再将它们一点一点地焊接成为模块。

这个CPU大致耗费了1000多个三极管、2000多个二极管，电阻数量也达到了2000多，焊点近万。目前的费用大概花了1000多元。

文章来源：量子位、百度贴吧、B站视频