Construim procesorul TD4 pe 4 biți: când vrei să înțelegi cum funcționează un calculator, nu doar să cumperi un MacBook nou

În timp ce unii aleargă după teraflopi și noi M4, alții își amintesc că un calculator nu e doar o cărămidă scumpă cu luminițe. Bloggerul jayakody2000lk a decis să construiască un procesor pe 4 biți TD4 pe o placă de test, și e un spectacol pentru cei care duc dorul ingineriei adevărate.

Procesorul TD4 este un design minimalist care poate fi realizat cu circuite logice standard (seria 74). Are doar un bus de date pe 4 biți, 4 instrucțiuni și 16 octeți de memorie. Da, nici măcar un calculator de buzunar, dar execută programe — și asta e magia pe care o poți atinge. Construcția seamănă cu un set de Lego pentru adulți, unde în loc de piese ai fire, iar în loc de instrucțiuni — o schemă electrică.

Autorul descrie fiecare etapă în detaliu: de la proiectarea circuitului până la testare. Cel mai amuzant e că pentru programarea acestui monstru se folosește un simplu comutator DIP — niciun IDE sau CI/CD. Dar după asamblare vei înțelege cu siguranță cum funcționează fetch-decode-execute și vei putea explica asta și bunicii tale (dacă nu te întreabă de ce-ți trebuie).

De ce merită atenție:

• O modalitate excelentă de a înțelege arhitectura calculatorului „de jos în sus”.
• Set minim de componente — poți cumpăra totul de pe AliExpress în câteva seri.
• Proiect open source — toate schemele și codul sunt disponibile.

Comentariul echipei METABYTE: Data viitoare când un coleg se plânge de CI-ul lent, amintește-i că undeva în lume un procesor funcționează la 1 Hz și e fericit. Și nouă ne place să revenim la elemente de bază — de obicei ne limităm la a scrie teste în Python pur.