Eigenen Computer/Prozessor designen?
Hallo, ich möchte gerne meinen eigene Prozessor designen, nur weiß ich nicht welche Software ich dafür benötige. Kann mir vllt jmd Software empfehlen, die sich für sowas eignet? Die Theorie kenne ich bereits durch mein Studium, nun will ich das mal in die Praxis umsetzen
Möchtest du eine CPU selber herstellen, verstehe ich das richtig?
Oder möchtest du dir nur einen PC mit verschiedenen Komponenten zusammen stellen?
Ich möchte schon meinen eigenen CPU designen. Herstellen dürfte ziemlich unmöglich sein
6 Antworten
Nimm ein FGPA Board und mach das in VHDL. Ich hab sowas von terasic...allerdings Prozessor hab ich noch keinen gemacht, ich habe um drei Dimensionen kleinere Brötchen gebacken ;-)
Wenn es dich interessiert: In diesem Buch (ich habe es im Regal) ist der Entwurf einer CPU detailliert beschrieben.
https://www.amazon.de/VHDL-Synthese-Entwurf-digitaler-Schaltungen-Systeme/dp/3486581929
Ich muss aber zugeben, dass ich im Buch nicht so weit gekommen bin...
Ein Arbeitskollege hat aber einen abgekündigten 16 Bit Prozessor in VHDL auf einem FGPA implementiert - das läuft in einem kommerziellen Produkt. Ich wollte damit nur sagen: ja, das geht. Man muss aber schon ziemlich fit in VHDL sein, um sich an sowas zu wagen.
Es gibt videos
Linus Tech Tipps
"Design Youre Own Cpu"
Gibt eine menge wie man sowas daheim umsetzen kann^^
Sowohl designen als auch herstellen ist möglich.
Software benötigst du dafür eigentlich nicht, das Design funktioniert auch vollständig auf Papier. Natürlich kannst du ein CAD Programm nutzen, oder diverse Simulationsprogramme. Aber der Design Prozess ist grundlegend der selbe.
Herstellen kannst du den Prozessor auch, aber wenn du nicht zufällig eine Halbleiterfabrik im Hinterhof hast, hast du nur noch zwei Optionen. Zum einen kannst du einen Haufen logiggatter nehmen und die auf dem breadboard verbinden. Oder du nimmst einen fpga, dort kannst du elektronisch einstellen wie die Gatter auf dem Chip funktioniert.
Um hardware zu beschreiben benutzt man Sprachen wie VHDL und Verilog. Damit kann man dann auch seinen FPGA programmieren. VHDL(das ist wohl die bessere wahl für einen FPGA) kann man dann auch in programmen simulieren.
Das wird in der Praxis tatsächlich auch gemacht, bei spezialisierten Anwendungen, eines sich nicht lohnt einen extra Prozessor zu bauen, nimmt man einfach FPGAs und programmiert diese. Die sind relativ schnell, und man kann sie im Nachhinein sogar noch ändern. Allerdings im vergleich zu Prozessoren ziemlich teuer, FPGAs kosten schnell einige hundert Euro. Daher findet man in consumer Elektronik keine FPGAs.
Es gibt auch kostenlose programme, sind auf der wikipedia seite unten verlinkt https://en.wikipedia.org/wiki/VHDL
Die kommerziellen kosten geld, die anderen halt nicht.
Dafür würde ich folgendes anschaffen:
ein FPGA Experimentierboard, bevorzugt eins mit bzw unterstützt von freier und offener Entwicklungsumgebung. Z.B. die der Lattice iCE40 Reihe. Um die 30 bis 40€.
genannte gratis und freie Entwicklungsumgebung (von github, oder wie auch in den repos von machen Linux distributionen). Kostenfrei.
Als "Quickstart" Basis ein eventuell auf freier und offener RISC-V Architektur aufbauendes minimales Design (ebenfalls github). Kostenfrei.
Dieses board hat ein sehr ordentliches Preis/Feature/Leistungsverhältnis: https://www.robotshop.com/de/de/icefun-fpga-board.html
Startpunkt for Software für Design und Entwicklung dafür findet sich hier https://github.com/YosysHQ/icestorm und hier
Gibt es noch andere FPGA's die von freier Entwicklingssoftware unterstützt werden? Wo kauft man sowas am besten
Vor nicht langer Zeit gab es genau diese boards auch bei Reichelt in Deutschland, womöglich immer noch, und ausserdem auch noch bei einem Händler für elektronische Komponente für Modellbau, dessen Namen ich aber vergessen habe. icestorm/yosys sollte mittlerweile auch weitere FPGAs unterstützen, aber soweit ich weiss, ist Lattice Unterstützung zur Zeit immer noch die beste.
Eine der mäßig dokumentierten chinesischen FPGAs soll ebenfalls angeblich zu den unterstützten gehören, das müssten die Anlogic "Eagle" Komponenten sein. Aber stütze dich da lieber auf icestorm doku als was ich zu Umfang der Unterstützung hier erzähle.
Was für einen an der Waffel muß man bitte vom kontinuierlichen Zocken bekommen damit man auf die Idee kommt, eine eigene CPU zu bauen? Üblicherweise braucht es, neben viel Alkohol, auch noch einen großen Haufen an Drogen dazu!
Ähm nein, hat nichts mit Zocken zu tun. Ich studiere das und wir haben das alles theoretisch durchgenommen. Es muss ja kein Intel i7 sein, aber eine 8 oder 16 bit CPU sollte schon möglich sein
Es gibt viele, die das machen. Ich könnte es nicht, aber wenn man die Zeit hat...
Ich habe speziell nach Software gesucht in denen man den VHDL Code simulieren kann. Die sind aber sehr teuer