兩年時間，一個 90 後體制内小哥下班之後隻幹三件私務，那就是：
手搓 CPU！手搓 CPU！還是 *** 手搓 CPU！
純手工制作、全自主研發，于是一個名叫 " 初芯 " 的 CPU 終極形态終于誕生。
據 UP 主估計，整個 CPU 共計兩萬多個器件、10 萬多個焊點，全都是一個個手動組裝上去的，網友給他 " 焊武帝 " 的稱号果然名副其實。
光是看這些密密麻麻的線和接口，就已經頭大了有沒有！
視頻一出即登上熱門，網友們紛紛趕來，佩服他的勇氣和毅力。
他以前的粉絲也聞聲而來：神又發視頻了！他活了！
畢竟據他上一次更新視頻，已經過了 20 個月之久了。
而這個小哥也不陌生，他名叫林乃衛，相信很多讀者之前也看過量子位寫的。
時隔一年半，如今千呼萬喚始出來，就來康康這爆肝兩年的自研 CPU 終極形态到底是什麽？
" 底層邏輯、架構、指令集均是自主研發 "
話不多說，直接先來看手搓出來的 "CPU 終極形态 " 的參數如何：
頻率：13kHz，超頻最大 33kHz；
ROM：64kB，支持熱更新，16 位 ROM 尋址、16 位靜态數據尋址；
内存：系統内存 256B、應用内存 64kB；
IO 口數量：78bit（48 支持位操作）；
103 條指令，功耗 10 瓦。
做成這樣，成本統共算下來隻有2000 元左右，若是再刨去電烙鐵、示波器這類工具，花在基礎器件上的錢還不到 1000 塊。
整體性能方面，小哥表示它和 70 年代初期的 CPU 差不多，并且在指令上還要優于當時的 CPU。
形象點來說，目前它可以簡單刷個屏幕，顯示文字、圖像，甚至一些小遊戲（類似貪吃蛇）也能跑起來。
其實在去年 7 月份，小哥就已經在 B 站更新過一個 " 純手工自制 CPU" 的視頻，搭建的是 CPU 雛形，耗時 6 個月。
不過當時的 CPU 還僅處于能跑起來的階段，要運行更複雜的程序還比較困難。
△夜間運行，跑個燈
于是小哥就開始了他的手搓" 進階版 CPU"曆程，在剛制作好的 CPU 雛形上進行調試維修，這一步他的計劃是：
把指令增加到 100 多條；
增加了堆棧、 IO 口，運算器的這些比較複雜一點的部件，還有内存管理；
可以滿足一些複雜的運算；
……
這一把調試維修，直接就整了小哥一年半的時間。
爲了有效提高 CPU 的性能，期間小哥下了 " 血本 " 購入了示波器這類專業器材，用來檢測整個 CPU 每一個節點的信号。
然後小哥以最簡易的方式去拆除了一些器件，直接把 CPU 的頻率從1kHz 提升到 33kHz，性能翻了 33 倍。
話說回來，徒手搓出 CPU，小哥可是完全是依靠自己本科就已經掌握的電子領域、IT 領域的知識，實打實開發出來的。
從前期的電路仿真、PCB 設計到中後期的焊接、調試以及軟件編程……小哥一個人獨攬一條 "CPU 生産線 "。
（聽起來就很頭疼對吧）不過這對 " 愛好技術類手工制作 " 的小哥來說可就不一樣了。
獨創技術了解一下 ~
看過視頻的盆友或許都知道，小哥在視頻中特别提到了自己的獨創雙通道内存。
現有的雙通道内存技術雖然也是使用了兩個内存控制器，但并沒有将全局變量和局部變量（變量的兩種分法）分隔開來，它們依舊在混在一個内存中，這樣要訪問内存就隻能一次性全部訪問。
而小哥的 " 獨創技術 " 就不一樣了，直接把全局變量和局部變量物理上分割開來，放在不同的内存控制器上。
這樣一來，全局變量可以直接用作系統内存（256B），局部變量直接用作應用内存（64kB）。
如果要跑個大一點兒的遊戲，直接訪問局部變量所在的應用内存，一條指令就能訪問到 64kB 的内存。
曾花兩個月夥食費買設備
光看 CPU 這個體量，就知道是個不小的工程，可能即便專業人士也很難有這樣的能力和心力從頭做起。
不少網友紛紛表示佩服 UP 主的勇氣和毅力。但也有冷靜的網友質疑：爲何要做這個呢？
正如這個高贊評論所言，實現方式與實際 CPU 還是有很大差距，恐怕很難談得上對現有架構有太大貢獻。
在與量子位的交流中，Up 主跟我們坦言：做這個東西完全就是爲了不留遺憾。
視頻也介紹，他是在 2016 年萌生出開發 CPU 的想法。
當時電子工程專業的他正在讀大三，日常喜歡寫寫單片機來玩，時不時就在思考：" 爲何一串 0101 的數字能變成程序？" 再結合已有的數電知識，對 CPU 的底層運行機制有了了解，自制 8 位 CPU 的想法也就油然而生。
不過他也有個私心：成功的話也比較好找工作。（很真實了）
很快，他就完成了電路設計仿真、PCB 設計以及打印電路闆等工序。光買一堆器件和設備就花了兩個月的夥食費。
一切準備就緒時，就到大四畢業設計時候了，他也就隻能将 CPU 的項目擱置。
結果這一放就是五年，此時他回到了北海，工作内容基本上與本科專業沒有太大關系，趁着業餘時間又重新拾起當年的興趣。
他向我們坦言：
這個想法如果一直沒有實現，就像手裏面紮了一顆小刺，沒拔出來就會一直隐隐作痛。
回頭再去看當年大學時候的設計，他表示有的設計顯得十分 " 愚蠢 "。比如像程序計數器設計得複雜，浪費器件的同時還限制了 CPU 的運行速度。
于是不得不如前所述，從最底層的分立元件開始打造。要知道這種方式速度很慢，穩定性也很差，還會經常出問題。
但 UP 主表示正是這種從底層出發的過程，就會有更多時間去思考和解決那些問題，也會迸發出創新性的靈感出來。
比如，這不就是芯片發展的一個縮影嘛！（Doge）
（咳咳正經一點） 有心的讀者或許在視頻結尾注意到，他有一個「創作中的小發現」還不便展示。
量子位幫大家刺探到了一些消息，這個小發現是關于儲存邏輯電路方面的，小哥表示：
由更少的器件組成，性能更高，響應速度更快，并且具有替代現有儲存邏輯單元的潛力。
最後，小哥還略微向我們透露了些他未來的計劃：
這次手搓 CPU，是爲了進行一場自主研發可商用 CPU的可行性論證，爲下一步研發商用 cpu 提供理論和實踐支持。
（可以期待一波了～～～）
參考鏈接：
[ 1 ] https://space.bilibili.com/28026515
[ 2 ] https://www.bilibili.com/read/cv12035591?spm_id_from=333.999.0.0
