Construyendo una PC simple: buscando una CPU [cerrado]

Me gustaría construir una computadora. Es el sueño de un niño que tuve y ahora que estoy en la universidad, finalmente adquiero el conocimiento que necesito.

Quiero que sea sencillo . Admiro los primeros diseños de los cuadernos de los 90 y me imagino construyendo algo así yo mismo. Creo que podría ser interesante construir un dispositivo con un poder computacional limitado y, sin embargo, obtener la ventaja de usar componentes altamente integrados disponibles en la actualidad (en lugar de cientos de circuitos integrados de un solo propósito).

Yo mismo escribiría un sistema operativo muy simple, firmemente ligado al diseño real para que funcione de manera eficiente, así como algunos otros programas sin los que no puedo vivir ( vi clone para comenzar).

Cuando quise comprar un nuevo portátil hace ocho meses, no encontré nada que me hiciera feliz. Esto es lo que quiero de un cuaderno para divertirme:

  • CPU de 60 MHz
  • 8MB RAM
  • 256 MB de espacio de almacenamiento no volátil
  • pantalla monocromática con resolución VGA
  • 10 horas de duración de la batería

Solo las notebooks de gama alta o las netbooks simples tienen la duración de batería requerida. Los netbooks pequeños acaban con la ergonomía (me encantan los teclados grandes), los modelos de gama alta son caros (Lenovo se acerca a lo que necesito). Decidí quedarme con mi viejo SONY VAIO VGN-FW21Z y desistí de comprarme un portátil nuevo.

(Nota: en el momento en que inicio xorg , el ventilador se vuelve un poco ruidoso. Siempre pienso: ¿por qué le doy tanta energía a la CPU y la mantengo fría todo el tiempo, si solo necesito una fracción de su potencia real? es mi firme creencia de que una gran cantidad de la potencia de las PC de hoy en día se desperdicia por completo mientras tienen logotipos y marcas comerciales súper elegantes en todo el maldito chasis brillante).

Diseñar mi propia computadora de principio a fin sería en parte un gran ejercicio, en parte me gustaría construir algo que se ajuste a mis necesidades precisas. Sería muy divertido, por supuesto.

Recientemente, he tenido discusiones sobre el tema de la selección de CPU.

  • Los procesadores ARM parecen ser mucho más potentes de lo que necesito
  • Texas Instruments ofrece MCU que parecen estar diseñados para control en tiempo real y rendimiento de punto flotante
  • Los MCU Atmel ( AT32UC3C0512C en particular) parecen ser los más adecuados

Lo que me confunde es esto. El AT32UC3C0512C es un dispositivo SoC que incorpora memoria principal (SRAM de 68 KB), convertidores A/D, etc. Realmente me gustaría conectar mis propios módulos de RAM y manejarlos yo mismo en lugar de tenerlos ya en el chip. Lo mismo se aplica a la mayoría de los otros periféricos ya incluidos en el paquete.

Parece que necesitaría la única CPU UC32. Mi pregunta es: ¿hay una CPU simple que opere alrededor de 60 MHz con una arquitectura sólida que usaría en este proyecto? No estoy buscando componentes heredados.

Por cierto, si tiene alguna experiencia que pueda compartir, le pido amablemente que publique un enlace.

¡Buen hackeo!

"Diseñar mi propia computadora de principio a fin sería en parte un gran ejercicio... " No lo tomes a mal porque creo que es un gran ejercicio, pero lo que describes no es diseñar tu propia computadora de principio a fin. fin _ Esto es lo que realmente implica: homebrewcpu.com Aún así, creo que su proyecto es interesante.
Esto es absolutamente asombroso. Tal vez construir una computadora portátil simple de la manera que propuse anteriormente algún día resulte en un proyecto tan hermoso. En este momento, sé que no sería capaz de hacerlo. ¡Gracias por el enlace!
Yo también lo encuentro sorprendente, como estaba seguro de que tú lo harías. Por cierto, puedes hacer telnet en su minicomputadora casera y, entre otras cosas, jugar "Adventure". Debo confesar que hago esto de vez en cuando.
Apoyaré su elección de AVR32 como arquitectura base.
El diseño de la CPU y el diseño de la computadora divergieron hace una generación; no es muy probable que los mismos ingenieros intenten hacer ambas cosas hoy, ya que incluso una placa de evaluación para una CPU moderna necesitará un conjunto sustancial de experiencia y habilidades en el diseño de la placa totalmente distinto del diseño de ALU, etc.
Al abordar la pregunta en sí, la solución arquitectónicamente más limpia probablemente sería una CPU ARM destinada a un bus de memoria externa (ver, por ejemplo, el diseño original de Chumby), aunque usar un microcontrolador de gama alta con algo de SRAM integrado e injertar memoria externa en él puede ser una posibilidad. . En la familia AVR32, la serie UC probablemente no sea lo que desea: ese es el microcontrolador, hay otra media familia destinada a SDRAM externa. A velocidades de bus externas moderadas, utilizando paquetes SMT con plomo, es probable que sea posible un diseño de aficionado de 2 capas.

Respuestas (1)

Si desea encontrar un dispositivo con una cantidad mínima de periféricos integrados y un bus de memoria/datos externo, entonces "MPU" o "Microprocesador" es un buen término para buscar en los sitios web de los proveedores. Por ejemplo, la siguiente es la página del microprocesador incorporado en Digikey:

http://www.digikey.com/product-search/en/integrated-circuits-ics/embedded-microprocessors/

Si usa la búsqueda paramétrica en esa página, el problema que encontrará es que muchos de los más simples que se encuentran aproximadamente dentro de esas especificaciones están obsoletos. La mayoría de los actuales más capaces funcionan a una velocidad de reloj más alta y vienen en paquetes BGA con los que sería más difícil trabajar y, en general, son más complejos. Eso no es sorprendente porque la mayoría de los diseños comerciales modernos se beneficiarían de la integración de un microcontrolador o requerirían algo en el extremo superior donde la complejidad del diseño y la fabricación es un problema menor.

Probablemente me quedaría con un microcontrolador similar al que ya ha encontrado con un bus de datos externo/controlador SDRAM para conectar la memoria RAM externa. También puede hacer la interfaz de memoria directamente usando pines de E/S. Para los periféricos, siempre puede elegir qué periféricos en chip usa y qué agrega externamente. Probablemente encontrará muchos desafíos, como conectar la pantalla LCD VGA para mantenerlo interesante.

Gracias por su respuesta. Miraré Digikey primero y si no encuentro nada, me apegaré a la MPU que propuse.