因為我有相關經驗，解釋一下令人驚嘆的地方。

焊接挑戰：

其實對于熟練焊工，焊點不良率控制在1ppm以下倒不是那么令人驚訝（對于一千個焊點的產品，1ppm的焊點缺陷意味著產品缺陷率為千分之一），如果采用有鉛焊錫，并不是很難。當然，用無鉛焊錫（環保要求，現在正式工廠不讓用有鉛焊錫）難度會比有鉛很高很多。但是個人制作，不需要用無鉛焊錫，所以難度大大下降。

對于錯件，原因有兩個，圖紙錯誤，插件錯誤。前者可以靠仿真解決，電路圖對了，那么插件圖也就可以正確。后者靠細心同檢查了，也能解決。

最容易錯的不是錯件，而是錯線。

因為從視頻中走線看，UP主不用線束，而是散線，所以很難畫走線圖。

用線束容易有干擾，除非用屏蔽線。我在90年代做高靈敏度磁頭放大器、高靈敏度電唱頭放大器的時候，曾經面臨嚴峻的信號串擾的挑戰。

所以，在各種原型的制作中，有時候為了降低干擾，要求走線很短很緊湊，確實不好用線束。

但是，不用線束不好畫走線圖，沒有走線圖的畫，這么多焊線太容易眼花導致出錯了。

當然，我們可以彩線來防止錯線的。彩線種類太多，除了各種單色線（紅橙黃綠青藍色黑白），還有組合花色線（紅綠花、黑白花、紅白花、綠白花、橙白花。。。。）可以很好的解決這個問題。

這種彩線某寶上可以很方便的購買，一排排的彩排線，不是很貴。

更不可思議的是，從視頻中看，該UP主主要用單色線。

其實該UP是有買彩排線，但是從視頻中看，該UP主僅僅是當順序接線用，而不是當亂序接線用。

其實彩排線如果作為順序線用，相比單色排線優勢不大，其優勢主要是在亂序接線中。

UP主不知是沒有經驗，還是自信，居然在亂序接線中用的單色線，而不是用彩線。

干擾挑戰：

1、這東西如果想像ENIAC那樣工作的話，必須模塊化設計，另外，必須解決信號竄擾的問題。

ENICA是用電子管做的，早年的電子管信號的上升沿跟下降沿都很緩慢，并且工作頻率僅僅大概是5K左右，串擾不是很嚴重。

而現在的三極管開關性能遠遠強于以前的電子管，上升沿跟下降沿都很陡峭，會有嚴重的高次諧波成分。

如果用現在的三極管，為了讓上升沿下降沿變得緩慢，需要用電容濾波。

未見措施：

該UP主只提到了電阻、二極管、三極管

視頻中導線僅僅是裸線而不是屏蔽線，更要命的是這些線都離得很近。

大家別看到有別的設備線離得很近就照抄照搬。

如果是加了驅動的輸出信號，因為源阻抗低，對于數字電路來說，并不容易到干擾。

注意，必須是雙向低阻，推挽電路（比如CMOS)必須上拉或者下拉，共源電路漏極開路或者共射電路集電極開路接上拉電阻的不行，除非上拉電阻很小（很小的上拉電阻又會造成很大的電流）

但是如果是輸入信號，因為阻抗高，哪怕是數字電路，當其他信號快速變化時，假如電平上升或者下降的速度過快，該輸入端會收到其他信號上升沿同下降沿的信號，從而產生毛刺。

這些信號毛刺通過電容、施密特電路等等措施處理掉之后，不會影響后面的邏輯。

元件太少：

但是，UP完全沒提到施密特電路同電容。實際上從UP說的元件數量，其集成度也不支持做那么多施密特電路。

地彈挑戰

很明顯，該UP主用的電路不是現在流行的差分電路，而是單端信號電路。（不學電子很多年了，忘了怎么叫了，大家明白意思就行了）

現在大家都用差分電路，所以這個問題可能已經很難碰到了。

單端信號電路有個重大的問題很難解決，該UP主居然提都沒提。

這個問題就是地彈問題（rebound，我不知中文怎么講，我學電子的時候，國內沒這個概念。這個概念是90年代跟老外學的。地彈這是我自己的翻譯）。

地彈原理：

在非射頻電路中，需要形成回路才能形成電流。在單端信號中，從信號線流出去，從地線流回來。

主要，地線可不是大家畫原理圖中理想的地線。原理圖中的地線是沒有電抗的（包括電阻、電感）的，實際的地線是有電抗的。信號“流出”的時候，經過地線會產生壓降。

本來這不是問題，信號“流出”的時候，也會在信號線上產生壓降。數字電路容限大，給數字電路設置合適的閾值就行了，不會是問題。

但是，對于單端信號來說，地線是公用的，這就要了命了，多個信號都會地線上產生壓降，這個壓降等于瞬時電流x電抗。

對于輸入端來說，輸入的信號是輸出的信號疊加上地線的電壓。因為信號眾多，信號輸入端產生復雜的疊加，產生干擾。

因為集膚效應，導體電感等等因素，頻率越高，電抗越大，所以地彈越嚴重，干擾越嚴重。

所以，這個也會在輸入信號中形成毛刺。并且這個毛刺沒經驗的人很難發覺（因為你測試的時候，你測到信號是基于參考點的，測到什么信號，取決于你的參考點）

有兩種方法可以改善這個問題。

1、合適的防止退耦電容來短路信號回路、

2、大面積敷銅來降低電抗（所謂接地層）.

在該三極管CPU視頻發布之后一個月，另外有個UP主上傳了一個用門電路手搓CPU的視頻中，我看到相關的UP采用了這種方法來處理

在本三極管CPU的視頻中，我看不到相關措施。

頻率挑戰：

因為該CPU有如此長的線，信號在這些線上傳輸會產生復雜的延時、干擾，所以頻率不能過高。

做個參照，

@溫戈

回答（見文末鏈接）中提到的ENICA，我記得是5KHz。

該CPU雖然尺寸明顯更小，但是設計，工藝明顯更差，我覺得很難超過ENICA的工作頻率。

再找另外一個參照Intel 4004，這是是英特爾制造的一款微處理器，片內集成了2250個晶體管，晶體管之間的距離是10微米，能夠處理4bit的數據，每秒運算6萬次，頻率為108KHZ，前端總線為0.74MHz（4bit）。4004的最高頻率有740kHz，能執行4位運算，支持8位指令集及12位地址集

有人回答說說該CPU的工作頻率是“100KHz左右“，我是不太信的。

在視頻中這種工藝、設計的水平下，我非常驚訝達到這種頻率。

原UP主在另外一個視頻中說頻率是13KHz，更合乎邏輯。

內存挑戰：

手搓CPU，我直覺上最多用8KB(64Kbit)的HM6264（如下圖） 8K*8bit,

芯片圖來自文獻2， 但原文獻所說2V電壓不對，100ns,50/100uA, 55mA 4.5V 至 5.5V，通過使用兩個芯片使能輸入（/CE1、CE2）和低電平有效輸出使能 (/OE)，

這種RAM不像后來的FP DRAM(Fast Page RRAM)同EDO DRAM(ExtendedDateOut DRAM)，是沒有地址鎖存功能，所以不分行地址、列地址，容量每擴大一倍，就要多一條地址線。

但是很多回答引用的文章說該UP主直接上了512KB的HM628512，當然，這個問題不是很大，多出來的A線直接短接置0或者置1都行。

注意，HM628512的數據位寬是8位的512KB SRAM，該UP主視頻寫的是64KB.

注意，我們說的英特爾4004、8008等等早期低集成度的CPU是不帶內存控制器的。

4位 Intel 4004 微處理器僅僅是 4 芯片組的一部分，這個被稱為 Intel MCS-4 的 4 芯片組包括微處理器、ROM、RAM 和用于 I/O 擴展的移位寄存器

代碼挑戰：

注意，很多答主引用的文章HM628512是ROM，我沒看懂。這個ROM做什么用？

ROM要求掉電后數據依然存在，HM628512掉電后數據就沒了，這點我沒看懂。

從手扣代碼的視頻來看，代碼部分像是用一大堆的撥動開關實現的，

規模挑戰：

4004的CPU是2250個晶體管，4位機。

最早的8位微處理器8008是3500 個晶體管，8008可以支援到16KB的內存。

對應的 CTC 8 位板級處理器，內置約 100 個 SSI (Small-scale-integration小規模集成電路)和 MSI(Middle-scale-integration中規模集成電路) TTL 芯片

本三極管CPU做的是8位機,1000多個三極管、2000多個二極管，電阻數量2000多，直覺上感覺元器件數量不夠。

不過，很多門電路如果用三極管實現，可以簡單化，比如一個與非門，可以直接用兩個二極管加一個三極管做共射電路實現。但是，會產生我前面提到的問題。

而從原視頻中看相關工藝，又似乎并未嘗試去解決這些問題。

不知道熟悉電路的

@朱玉龍

大神，

@invalid s

有啥感想。

我的隱憂：

從工藝的角度看，用門電路手搓CPU我倒還是相信，我早年接觸的IBM XT的主板上也全是74系列門電路來實現內存控制，IO轉換，工藝上沒有太大的問題。

并且，那個手搓門電路CPU的UP主還把各種設計文件開源了。

用三極管手搓CPU，也不是不可能，只是我覺得工藝上要非常小心。

看了三極管CPU的視頻同大家回答中轉載的介紹，因為沒有看到其設計文件，總是難以置信。

這感覺就像看到有人手搓迷你版的運載火箭一樣。

運載火箭都變成迷你版了，當然也不是不能手搓。但是看到這個迷你版的運載火箭，用的是便宜的水洗煤，這個我就驚訝了。

所以，我一直想排除一種可能：

該三極管CPU最終制作失敗了，作者被折騰得精疲力竭，但是又不想白忙，畢竟亞歷山大大帝當年也是一劍劈開了Gordian knot。傳說：戈爾迪烏斯國王打了一個十分難解的結，即戈爾迪之結(Gordian knot)，并稱誰能解開便會成為亞洲的統治者，結果亞歷山大大帝大刀一揮揮劍將結斬斷。

于是：

1、因為純粹驅動LED對邏輯的準確性沒有太嚴格要求，錯了對顯示結果的影響也不明顯,所以改成了一排排LED的驅動電路，然后用單片機實現了相關功能。

2、因為做流水燈不需CPU，可以用雙穩態加延時等等很多方法實現，原作者最后僅僅做了流水燈的一套實現電路

然后作者拍了視頻上傳說是CPU成功了。

后話：

原UP主花了兩年時間做這個奇跡工程，其心血同汗水值得尊重。并且，他在板上安置了大量LED（發光二極管）看起來也像是為了方便查找問題（其實，這種情況下，用發光二極管取代普通二極管是一種很好的調試方法）。

如果該CPU確實其實沒有正常運行，我希望它能夠早日正常運行。

如果該CPU確實運行正常了，我希望看到更多設計詳情以滿（da)足(xiao)好(yi)奇(wen)心。

作者：老年DLCZMU
來源：知乎
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審核編輯 黃宇