姜咏江

       由于中国的计算机界长期以来一直吃“软饭”，故而一说制造计算机，人们就认为是“组装一台计算机”。十多年前我在中国计算机学会的“反造假大会”上，提出要精通计算机，就必须要自己制造计算机的时候，就有权威者坚决地否定说：“不可能！”其实那时我用FPGA设计制造的计算机PMC110和PMC362已经成功了。我为那个个年迈的权威感到可悲。时至今日，如果我们还是如此认识计算机核心部件的设计制造，也许会比那位权威老者更加可悲。

       计算机设计制造设计的科学知识确实不少，其中有数学、电学、材料学，还有计算机的系统理论和软硬件方法，自然也需要有电子元器件的知识和技术。看起来内容广泛，理论和技术十分庞大。但是，计算机成为一个独立的设备，并不见得上面提到的学科知识全部都要面面俱到，而是系统地运用了其中相关知识而已。这些知识对计算机设计制造的人，如是今完全可以掌握和运用的。如果说二十多年前，未出现FPGA，说一个人自己设计制造一台像样的计算机，那确实是“天方夜谭”。不成的原因在于计算机器件制造技术个人无法掌握。自从出了现场可编程阵列器件FPGA之后，这样个人无法实现的器件生产模式，已经一去不再复返了。有了FPGA，只要你个人有智慧，什么样的计算机核心设备你都可以造出来。

       当然，自己设计制造计算机，哪怕是最核心的计算机，也绝非是轻而易举的事情。它需要你有扎实的计算机系统知识，要有数学和电子学的必要知识，要会电子电路的设计与制作技术，总之，一切与计算机从无到有的，用FPGA设计制作技术和方法，你都要具备。

       设计计算机，你要会用电子电路设计软件，会进行逻辑器件设计，譬如设计计算机的加减法运算器、寄存器、计数器、译码器、节拍器、存储器、输入输出缓冲设备等，还要能够用你的逻辑，将这些器件组织成，能够进行数据按照需求进行传输处理的结构。在此基础上，你才能够根据需要，设计计算机要完成的任务，并且能够将完成的任务，分成最基本的独立的基本功能，使任务能够通过这些基本功能的编排实现。这些基本的功能，由数据在你设计的那些器件上得到处理实现。这些基本功能就是你设计的计算机的指令系统，是人们能够运用计算机处理事务的保证。用户将来运用你设计的指令系统可以编程，将程序输入到你的计算机中去执行。每条指令如何转化成计算机设备的动作，这要求作出计算机指令执行的控制逻辑，这就是计算机的控制器最核心的部分——控制矩阵。

       要让用户能够使用你设计制作的计算机工作，就必须解决程序如何输入到计算机中，如何恰当地执行，人机如何交互等等，这一系列的问题解决你都要设计出来。非但如此，你还要写出供用户使用的程序编辑和编译程序，解决输入输出方式等等。总而言之，计算机从设计制作到能够执行用户程序之间的一切事情，都需要你为用户准备好。

       上面的一系列问题确实很复杂，确实需要有大学本科的培训，才可以个人实现计算机的设计制作。但目前由一个人设计制造计算机已经不是不可能的事情了。笔者这十余年的计算机设计制作经历，已经清楚地表明个人能够完成计算机设计制造的任务，就看我们是否有这样的雄心和气魄。

       不多说了。一句话，现阶段一个人就可以从无到有设计制造属于自己的计算机，不要在认为不可能吧。不是组装计算机，那不叫计算机设计制造。