用一把烙鐵，花三個月時間，你能搞出什么名堂？

這位網名叫 MINT 的小哥，從零純手搓了個 CPU 出來，從設計、布線到編程，全程都是他一人包攬。

而且用的還是 8 位時代（上世紀七八十年代）的舊內存芯片和邏輯元件。

為了秀一波肌肉，小哥自己寫了點代碼，用這個手搓的 CPU 再 VFD 屏幕上放起了《黑客帝國》。

分辨率是低了點，但能流暢播放已經是相當厲害了。

純手搓 CPU 的終極形態

這個手搓的 CPU 名叫 EPROMINT，從外觀來看，整個 CPU 用了四塊穿孔板，總重量有 500 來克。如果要把線路全部鋪開，總長度大概能有一千米。

在配置上，EPROMINT 還是 8 位，跟現在 64 位的性能肯定沒得比（具體如下）。

但要和好幾十年前的 8 位 CPU 比，它還是可圈可點的。既能根據真實的指令集運行，也能執行自己的匯編代碼，還能像商用處理器一樣對硬件中斷做出反應。

甚至它的運算速度，比當時的復古偶像產品還要更強勁。

比如驅動 Apple I/II 、任天堂紅白機的 MOS 6502 ，或者主導 CP/M 系統的Z80，在這個手搓的 CPU 面前，可能都要稍稍遜色一籌， 能流暢播《黑客帝國》就是很好的證據。

EPROMINT 是怎么造出來的？

最早有純手搓 CPU 這個想法，來自 MINT 小哥之前做過的一個實驗，他用過時的 EPROM 存儲芯片，搞了個能控制小型系統的開發板。

像是調節電機的轉速，或者控制消息顯示屏。

這個實驗一下子就激發了他內心深處的 DIY 靈魂，既然內存能用來模擬基本邏輯，那用它搞個完整的 CPU 也不是不可能。

于是手搓 CPU 的計劃就這么水靈靈地提上日程了。

手搓 CPU，主要就四個模塊

算術邏輯運算單元（ALU）：負責執行算術和邏輯運算

內存控制模塊：用來數據存儲和地址尋址

IO 接口與程序存儲模塊：給CPU提供和外部交互的能力

控制模塊：讀取指令，并協調前面三個模塊

雖然聽著挺簡單，但實際手搓起來可就是另外一回事了。

就拿 ALU 來說，怎么設計就是一大難題，剛開始他搞出來的 ALU 還只能處理最簡單的加法運算，用他本人的原話來說就是個玩具，而且性能也不可靠。

后來不斷摸索才決定把 ALU 設計成全插槽式的，主打一個方便調試，這對手搓 CPU 來說也算是一個相當大的優勢。

而在手搓 CPU 的過程中，MINT 小哥偏偏又是個完美主義者，一個模塊沒做到最好，就會一直修改一直修改。。。

當然，硬件設計出來后還不算完，還得有對應的指令集，這決定了 CPU 之后都能干什么。

在這塊兒，MINT 小哥也是從 0 開始，寫了將近 2000 行的代碼，好定義 CPU 怎么處理指令，順帶簡化了數據在系統中的傳輸方式。

而且相較于 Z80 這些老式 CPU 的能力，EPROMINT 還支持它們沒有的乘法、除法、三角運算等等。

這還不算完，一個合格的 CPU 處理器，還需要學會中斷任務。

就比如 CPU 本來在放《黑客帝國》，突然來了個電話，這時 CPU 得學會停下來，等人接完電話后再回來繼續放。

而 EPROMINT ，遇到中斷時會亮起第二個 LED 燈，緊接著把當前的程序計數器（PC）壓入棧堆，等別的任務處理完后，在從棧堆里回復數據，好繼續任務。

目前，EPROMINT 已經完全開源，電路圖、設計文檔、指令集等等都能在 GitHub 上獲取，鏈接放在結尾了。

手搓 CPU 的意義是什么？

手搓 CPU，MINT 小哥不算是第一人，前些年 B 站就有 up 出過自己手搓 CPU 的視頻，熱度也是相當之高。

但可能還會有人納悶，現在造 CPU 的技術已經相當成熟了，為啥還要費力從零手搓 CPU 呢？

借用一句網友的話，“或許這才是 DIY 的精神所在”。從零手搓 CPU 不會像現代 CPU，把所有的執行路徑都隱藏在硅片之下，它的每個時鐘周期、所有寄存器的更改，都是可見、可追溯的。

同時，在某稱程度上手搓 CPU 也能通過深度實踐，推動開源硬件文化。

無論最后手搓出的 CPU 性能如何，就光是這個行為本身，就已經夠令人敬佩了。

參考資料：

CSDN、YouTube@Majsterkowanie i nie tylko、tomshardware

GitHub地址：

https://github.com/majsterkowanieinietylko/EPROMINT

編輯：三七