Digikeyを見ていて、ふと、
１万個のFETを買っても、たいした金額にならないことに気がついた。
５千個もあれば、８ビットのCPUは十分作れるので、
Home Brew CPUとして、
FETから作るというのは、かなり魅力的な選択肢になる。
実際に工作するかどうかは、ともかくとして、思考実験をしてみよう。
スピードを犠牲にして、負荷抵抗を47kΩにしてしまえば、電源容量も高々１A程度になるので、そこらのスイッチング電源で十分だ。
8ビットで1MHzでれば十分なので、軽く計算してみる。
まず、論理段数だが、アドレス加算がおそらくクリティカルになるが、スピードを犠牲にすれば、
8ビットALUを2回使いまわせばいいので、8ビットのキャリーチェインがクリティカルパスになるだろう。ここは、15段程度。
2N7000は、ゲート容量が20pFあり、出力容量が10pFあるので、こいつらが並列にネットに接続される。
キャリーパスのファンアウトを2で設計することにしよう。
すると、抵抗がドライブする負荷容量は、50pFである。
目標を1MHzとすると、0.7×15RCを1μSに収めたいので、RCは100nSを実現する必要がある。50pFで100nSとなると、2KΩが必要。
全部を2KΩにしてしまうと、電源が大変なので、クリティカルパスだけ、少し小さな抵抗でがんばってもらい、ゆっくりのパスは、のんびり行くか、それとも、電源に少しがんばってもらい、20A程度流そうか。。。
問題は、プリント基板は、そんなに安くないってことだ。。こちらは、回路の進捗に応じて少しずつ買い足せばいいか。。
でも、蛇の目基板で作りたくないなぁ。。基板を起こすか？
片面だけで、１ゲートずつの小さな基板にしても、100枚作ると3万円程度かかる。蛇の目の方が安い。
500枚でようやく蛇の目と互角。 ;-p
