Một thanh niên đam mê công nghệ đã… “tự tay lắp CPU” từ chip cũ, code tay gần 2000 dòng, chạy được cả… Ma Trận!
Nếu bạn nghĩ chỉ mấy phòng R&D khét tiếng của Intel, AMD mới chế được CPU thì bạn nhầm to rồi! Một “anh bạn người chơi hệ DIY chân chính” có nickname Majsterkowanie i nie tylko (tạm gọi là MINT) đã khiến cộng đồng phần cứng há hốc mồm khi tự tay chế tạo thành công một CPU hoàn chỉnh từ… chip cũ + bảng đục lỗ + hàng kilomet dây đồng + 1800 dòng ASM code.
Từ chiếc EPROM cổ lỗ sĩ đến “bộ não điện tử” tự build từ A-Z
Ban đầu, MINT chỉ định nghịch chơi mấy con chip EPROM thời “đồ đá” – loại bộ nhớ chỉ đọc được sau khi xóa bằng… đèn UV. Nhưng sau khi lắp được mấy cái đèn PWM với chip nhớ, anh chợt nghĩ: “Ủa, nếu EPROM có thể giả lập logic cơ bản, vậy sao không… làm luôn nguyên cái CPU?”
Và thế là, từ những nghiên cứu về kiến trúc CPU 8-bit cổ như Z80, từ sơ đồ ALU cho đến mạch điều khiển, một hành trình 3 tháng cắm cúi hàn, code và gỡ bug bắt đầu!
Một CPU “thật sự”: Biết xử lý lệnh, gọi ngắt, làm toán tử AND OR XOR như ai
Chiếc CPU “handmade” này KHÔNG phải là Arduino, KHÔNG phải vi điều khiển ESP đâu nhé. Nó thực sự:
Toàn bộ được xây dựng từ 4 tấm perfboard (bảng đục lỗ) kích thước đầy đủ, tổng trọng lượng nửa ký, dây điện nếu duỗi thẳng ra thì dài hơn 1km – đủ quấn mấy vòng quanh nhà.
Code tay gần 2000 dòng để “dạy” CPU biết làm việc
MINT còn tự mình viết luôn trình biên dịch, bộ công cụ test và gần 2000 dòng assembly để vận hành CPU. Không chỉ dừng lại ở những lệnh cơ bản, CPU này còn xử lý được cả:
Và điều đáng nể nhất là khi được cấp nguồn, CPU hoạt động trơn tru với dòng điện ~250mA – chạy được cả chương trình chớp đèn LED và phản hồi đúng khi có ngắt xảy ra!
Trình diễn Ma Trận trên màn hình VFD
Để chứng minh CPU của mình không phải chỉ để… trưng, MINT đã cắm nó vào một màn hình VFD (hiển thị huỳnh quang chân không) và viết một đoạn code cho nó chạy hiệu ứng The Matrix – kiểu như “mưa mã số” đặc trưng trong phim.
Từng opcode, từng xung nhịp, từng thay đổi của thanh ghi đều… hiện ra trước mắt. Một trải nghiệm hiếm có mà bạn chẳng thể nào thấy được ở CPU Intel i9 hay Ryzen 9 đời mới.
Trong thời đại ai ai cũng đua nhau ép xung, dựng PC khủng, thì anh bạn MINT chọn con đường ngược dòng: Tự build CPU từ con số 0, vừa là đam mê, vừa là nghệ thuật.
Dự án EPROMINT này không chỉ chứng minh rằng đam mê công nghệ không có giới hạn, mà còn là lời nhắc rằng: Cái gì có thể tưởng tượng – thì đều có thể làm được.
📷 Ảnh và demo chi tiết các bạn có thể tìm trên kênh YouTube của MINT hoặc GitHub dự án EPROMINT – rất đáng để học hỏi nếu bạn đam mê phần cứng và assembly!
github.com
drive.google.com
Nếu bạn nghĩ chỉ mấy phòng R&D khét tiếng của Intel, AMD mới chế được CPU thì bạn nhầm to rồi! Một “anh bạn người chơi hệ DIY chân chính” có nickname Majsterkowanie i nie tylko (tạm gọi là MINT) đã khiến cộng đồng phần cứng há hốc mồm khi tự tay chế tạo thành công một CPU hoàn chỉnh từ… chip cũ + bảng đục lỗ + hàng kilomet dây đồng + 1800 dòng ASM code.
Từ chiếc EPROM cổ lỗ sĩ đến “bộ não điện tử” tự build từ A-Z
Ban đầu, MINT chỉ định nghịch chơi mấy con chip EPROM thời “đồ đá” – loại bộ nhớ chỉ đọc được sau khi xóa bằng… đèn UV. Nhưng sau khi lắp được mấy cái đèn PWM với chip nhớ, anh chợt nghĩ: “Ủa, nếu EPROM có thể giả lập logic cơ bản, vậy sao không… làm luôn nguyên cái CPU?”
Và thế là, từ những nghiên cứu về kiến trúc CPU 8-bit cổ như Z80, từ sơ đồ ALU cho đến mạch điều khiển, một hành trình 3 tháng cắm cúi hàn, code và gỡ bug bắt đầu!
Chiếc CPU “handmade” này KHÔNG phải là Arduino, KHÔNG phải vi điều khiển ESP đâu nhé. Nó thực sự:
- Có ALU để xử lý phép tính logic
- Có bus địa chỉ, bus dữ liệu
- Có opcode decoder để phân tích mã lệnh
- Có ngắt phần cứng, RAM, stack, v.v…
Toàn bộ được xây dựng từ 4 tấm perfboard (bảng đục lỗ) kích thước đầy đủ, tổng trọng lượng nửa ký, dây điện nếu duỗi thẳng ra thì dài hơn 1km – đủ quấn mấy vòng quanh nhà.
Code tay gần 2000 dòng để “dạy” CPU biết làm việc
MINT còn tự mình viết luôn trình biên dịch, bộ công cụ test và gần 2000 dòng assembly để vận hành CPU. Không chỉ dừng lại ở những lệnh cơ bản, CPU này còn xử lý được cả:
- Phép nhân – chia
- Các hàm lượng giác (!)
- Xử lý chuỗi bit nâng cao
Và điều đáng nể nhất là khi được cấp nguồn, CPU hoạt động trơn tru với dòng điện ~250mA – chạy được cả chương trình chớp đèn LED và phản hồi đúng khi có ngắt xảy ra!
Trình diễn Ma Trận trên màn hình VFD
Để chứng minh CPU của mình không phải chỉ để… trưng, MINT đã cắm nó vào một màn hình VFD (hiển thị huỳnh quang chân không) và viết một đoạn code cho nó chạy hiệu ứng The Matrix – kiểu như “mưa mã số” đặc trưng trong phim.
Từng opcode, từng xung nhịp, từng thay đổi của thanh ghi đều… hiện ra trước mắt. Một trải nghiệm hiếm có mà bạn chẳng thể nào thấy được ở CPU Intel i9 hay Ryzen 9 đời mới.
Trong thời đại ai ai cũng đua nhau ép xung, dựng PC khủng, thì anh bạn MINT chọn con đường ngược dòng: Tự build CPU từ con số 0, vừa là đam mê, vừa là nghệ thuật.
Dự án EPROMINT này không chỉ chứng minh rằng đam mê công nghệ không có giới hạn, mà còn là lời nhắc rằng: Cái gì có thể tưởng tượng – thì đều có thể làm được.
📷 Ảnh và demo chi tiết các bạn có thể tìm trên kênh YouTube của MINT hoặc GitHub dự án EPROMINT – rất đáng để học hỏi nếu bạn đam mê phần cứng và assembly!
GitHub - majsterkowanieinietylko/EPROMINT: The EPROMINT 8-bit CPU
The EPROMINT 8-bit CPU. Contribute to majsterkowanieinietylko/EPROMINT development by creating an account on GitHub.
github.com
EPROMINT - Google Drive
drive.google.com
