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B站焊武帝再出圈!孤身爆肝造CPU 可玩游戏 成本不到1000元

2023-08-27 15:12:03  来源:w雪花飘飘w

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【资料图】

导语:

两年时间,一个90后体制内小哥,不顾日常忙碌的工作,挤出下班之后的时间,投入了巨大的毅力和勇气,追逐着一个独特的梦想:手搓CPU!这位名叫林乃卫的年轻人,在这个数字化的时代,用他的双手为世人呈现出了一台纯手工制作、全自主研发的CPU,以及那终极形态的华丽面貌。从零散的电子元件到精密的焊点,他自己动手、一步步组装,最终创造出了名为“初芯”的这颗非凡之物。

这篇文章将通过重新组织叙事,带您深入了解这个奇特的创造过程以及CPU的绝妙之处。

那天的视频一经发布,如火如荼地在互联网上传播开来。人们纷纷被林乃卫的勇气和毅力所感动,他的名字迅速从“小哥”变成了“焊武帝”。毕竟,他过去的一次更新已经是20个月前的事了,此次的出现仿佛是他活着的证明,他依然在追求着那个充满冒险和挑战的梦想。

这个CPU的全过程,从最初的设想到最后的呈现,凝聚了林乃卫的无数汗水和智慧。

他笃定自己的初衷:要实现一个完全自主研发的CPU。于是,他在自己的小小工作室里,一点点地组装起了这台史无前例的计算机核心。整个CPU拥有两万多个器件和十万多个焊点,都是他一个个手动完成的。当人们看到那密密麻麻的线和接口时,便对这个任务的艰巨性感到了深深的敬畏。

这颗“初芯”CPU终极形态的参数和性能令人叹为观止。13kHz的频率,最大可超频至33kHz;64kB的ROM,支持热更新,16位ROM寻址、16位静态数据寻址;256B的系统内存,以及64kB的应用内存。

78个IO口,其中48个支持位操作,以及103条指令,整个CPU的功耗仅为10瓦。在林乃卫的坚持下,这样一颗CPU仅耗费了2000元左右,而基础器件的费用甚至不到1000元。

然而,令人惊叹的不仅仅是CPU的硬件参数,更在于它所代表的极致创造力。林乃卫表示,尽管性能与70年代初期的CPU相当,但在指令方面却要更胜一筹。此刻的“初芯”可以勉强显示文字、图像,甚至跑起一些小游戏,仿佛是时光倒流,将计算机技术的历程凝结在这小小的芯片之中。

如果追溯到一年半前,林乃卫已经在B站分享过一个关于“纯手工自制CPU”的视频。那时,他的CPU还处于初步阶段,能够勉强启动,但运行复杂程序仍然困难重重。因此,他决定挑战更高难度,进行一次手搓“进阶版CPU”的历程。这一步骤包括增加指令数量,引入堆栈、IO口,以及更复杂的运算部件和内存管理。然而,这一阶段的调试和维修却耗费了他一年半的时间,但正是这个过程让他更深入地理解了CPU的本质。

为了提升CPU性能,林乃卫不惜投入巨大的精力和资源。他购置了专业的示波器等设备,用以监测CPU各个节点的信号。通过对电路的拆解和频率的调整,他将CPU的频率从1kHz一举提升至33kHz,性能直接翻了33倍。这个不断探索的过程,不仅需要对电子和IT领域的深入理解,更需要毅力和坚持。

而更加引人瞩目的是,林乃卫在整个创造过程中展现出了一项独创技术:双通道内存。

传统的双通道内存技术虽然使用了两个内存控制器,却没有将全局变量和局部变量分隔开来,限制了内存的访问速度。而他的“独创技术”则将全局变量和局部变量物理分割,使得访问内存变得更加高效。这种创新让他的CPU在性能上达到了更高的水平,显然是他对技术的深刻理解和创造力的体现。

然而,这个充满挑战和冒险的创造并不是毫无代价的。林乃卫坦言,为了实现这个梦想

,他不惜花费了大量时间和精力。

他在视频中分享了自己为购买设备所付出的代价,连续两个月的伙食费都投入其中。然而,这些代价对于他来说都是值得的,因为他相信,只有通过自己的努力和坚持,才能实现内心深处的渴望。

这个过程并不是一帆风顺的。林乃卫不得不从最底层的分立元件开始,搭建整个CPU的构架。尽管这种方式速度缓慢,稳定性也不高,常常会遇到各种问题,但他选择从零开始,正是因为他希望能够更深入地理解每个细节,找到创新的机会。

他以个人的热情和毅力,完全承担了从电路仿真、PCB设计,到焊接、调试和软件编程的全过程,如同一人独揽整条“CPU生产线”。

或许有人会质疑,为何要做出如此艰巨的尝试?与现有的CPU架构相比,这颗自制CPU的实际意义又何在?林乃卫在与人交流中,直言不讳地表示,他之所以进行这个项目,纯粹是为了不留遗憾。他将自己的初衷道出:在大学时,他就已经有了关于开发CPU的想法,那串0101的数字如何变成程序,这一问题一直在他心头萦绕。

借助于自己的电子工程专业知识,他逐渐对CPU的底层机制有了理解,而对于自制一个8位CPU的想法也逐渐成形。不过,他也坦然承认,如果这个梦想能够成功,同时也会为他的职业生涯增添更多亮点。

然而,时间流逝得飞快,他的CPU项目却在繁忙的生活中被暂时搁置了五年之久。直至不久前,他再次捡起了这个梦想,决定将它变为现实。回头再看当初的设计,他承认有些地方显得有些“愚蠢”,一些过于复杂的设计不仅浪费了器件,还限制了CPU的运行速度。

为此,他选择了从分立元件开始,重新搭建整个CPU。尽管这种方式更加耗时,也充满了不确定性,但正是这个过程让他能够更深刻地思考问题,找到更多的解决方案,从而不断地创新出更好的设计。

在林乃卫的视频结尾,人们或许已经注意到,他透露了一个“创作中的小发现”。这个发现涉及到储存逻辑电路,他表示这个新的设计可以用更少的器件,实现更高的性能和更快的响应速度,有着替代现有储存逻辑单元的潜力。

这个暗示着,他在CPU领域的创新并没有止步于这颗“初芯”,或许还会有更多令人期待的发展。

最后,林乃卫透露了他未来的计划。这次手搓CPU,只是为了论证自主研发商用CPU的可行性,为未来的商用CPU研发提供理论和实践支持。他的梦想并未止步于此,他将继续努力,将技术创新进行到底,不仅仅是为了自己,更是为了推动整个科技领域的进步。林乃卫的故事告诉我们,勇敢追求梦想,不惧困难,终有可能在自己的领域取得突破,创造出属于自己的传奇。

总结:

林乃卫,这位90后体制内的小哥,在过去两年中,用毅力和热情追逐着一个看似不可能的梦想——手搓CPU。从最初的设想到最终的实现,他坚持了下来,创造出了一个名为“初芯”的终极形态CPU。这颗CPU不仅是硬件的结晶,更是他对技术的理解和创新的体现。林乃卫的故事激励着我们,让我们明白只要坚持不懈,就有可能创造出不凡的成就,引领科技的未来。

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