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历史:DJS-050微型计算机

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  1973年,Intel的8080还没有推出,当时Intel的最新款CPU(微处理器)是8008。
  1974年,四机部(第四机械工业部,即后来的电子工业部)启动了微机联合设计。决定由清华大学负责集成电路研制、安徽无线电厂负责整机设计,以Intel的8008为蓝本,研制DJS-050 CPU和微型计算机。
  DJS-050微型计算机是国内最早研制生产的微型计算机,该机字长8位,基本指令76条,与Intel公司8080系列微型计算机完全兼容。直接寻址范围64K字节,最短指令执行时间2μs(微秒)。
  十多人的联合设计组在合肥开始工作,借助显微镜等仪器分析了8008以及1974年面市的Intel 8080和Motorola MC6800之后,得出的结论非常不乐观——以国内当时的集成电路研究水平和设备状况,无法研制类似Intel 8008、8080这种集成度的CPU。
  大规模集成电路集成的元件数量是1千至10万,8008和8080都只有数千个晶体管的规模,才刚刚越过大规模集成电路的下限。我国当时虽然已经能制造大规模集成电路,但仅限于难度相对较低的存储器,而无法制造CPU这样复杂的内部结构。
  由于技术条件的限制,研制微型计算机的计划,被迫成为了纯粹的科研项目。仿制对像确定为8008,设计组基于当时的工艺水平,选择了化整为零的技术路径,将处理器芯片分解为15种31块,以及外围芯片总共40块。
  把原本完整的处理器分解成31块集成电路,也增加了仿制的难度。因为分解电路会使局部的连线长度大幅度增加,信号传输的时间就会与原设计产生较大的偏差。CPU是一个有机的整体,局部的信号失序就会导致整体不能正确运行。不过当时的CPU频率还是以MHz为单位,可以通过一些调整消除信号延迟的影响,现在CPU频率单位已经是GHz,对连线长度的要求苛刻了不只千倍,分片仿制的方法就行不通了。
  设计组不只要攻克生产难题,更需要修改CPU的设计,清华通过多系协作,才于1976年底研制成功所需的全部芯片。键盘、软磁盘驱动器、软件等也在1976年底同步研制完成,于1977年4月23日通过鉴定。
  DJS-050计算机是我国第一次尝试研制微型计算机,但没有完全成功。即使不考虑其它因素,用31块集成电路去实现一颗处理器的功能,也几乎等于30倍的生产成本,没有达成微型化和低成本的目标。
DJS-050没有被量产,后来增配了显示屏、收录机等外部配件的DJS-051、DJS-052等后续型号有过少量的生产和销售。
  1977年,国内尝试仿制比Intel 8008更复杂的8080,1979年成功地把组成CPU的集成电路数量缩减到了4块,后来用单颗集成电路仿制也获得成功。之后重新设计了DJS-050机,才开始小范围地推广和应用,实际产量仅仅数十台。


IP属地:重庆1楼2024-03-12 17:04回复
    感谢大大分享,向我国的计算机以及集成电路产业从业人员致敬!


    IP属地:广西来自Android客户端2楼2024-03-16 01:17
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      博物馆还有没有一台!


      IP属地:广东3楼2024-08-30 21:37
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