Ken Shirriff Blog

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Ken Shirriff 的计算机历史博客,关于复古计算机修复、芯片逆向工程与计算机考古。

拆解 1970 年代 PROM 芯片:数据存在微观保险丝里

Ken Shirriff 拆解 1970 年代 MMI 5300 PROM 芯片,用显微照片展示 1024 位数据如何通过镍铬合金微保险丝存储—— blown fuse 只产生约 700nm 的裂纹而非完全汽化。文章详解地址译码、编程高压脉冲机制、测试用额外行列保险丝的设计动机,以及同一硅片布局如何适配不同型号。1971 年售价 70 美元存 128 字节,对比今天 20 美元 128GB U 盘,容量差十亿倍。
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为1948年IBM系统的真空管触发器模块通电

作者逆向工程并通电运行了1948年IBM 604的TR-3真空管触发器模块。该模块用两个交叉耦合的三极管构成双稳态电路,实现1位数据存储。实测发现电路对供电电压非常敏感,调压不当会导致振荡或卡死。IBM后来在650计算机中改用二极管逻辑实现触发器。现代计算机中的flip-flop即源于此,但已从真空管变为晶体管。
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苹果iPhone充电器拆解:微小昂贵包裹中的高品质

深度拆解2012款苹果iPhone充电头,揭示其内部复杂的反激式开关电源设计。文章详细分析了初级与次级电路、隔离安全措施及变压器内部结构,指出苹果在EMI滤波和用料上远超三星等竞品。同时对比了2008年召回后的插头加固改进,并估算了苹果惊人的利润空间。适合电子工程师、硬件爱好者及对供应链成本感兴趣的读者。
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检查航天飞机输入输出处理器的电路板

航天飞机的五1通用计算机在每次飞行中都发挥了关键作用:控制 发动机,监控数千个传感器,向宇航员显示数据,并导航 穿梭机。 每台计算机由两个60磅重的铝合金盒子组成:右边的盒子是中央处理器,一个 32位处理器,每秒执行420,000条指令。 这些计算机设计于微处理器普及之前,因此处理器本身 由多块电路板和简单芯片组成,使用磁芯存储器而非DRAM芯片。 class=“cite”>航天飞机IOP...
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Intel 8087 浮点芯片核心的加法器电路解析

本文深入逆向工程了 Intel 8087 浮点协处理器的核心部件——68位加法器。作者通过显微镜芯片照片和电路图,详细解释了其如何利用 Manchester 进位链和进位跳过技术,在有限的 NMOS 晶体管资源下实现高速运算。文章涵盖了电路结构、硅片物理布局、舍入位处理及与乘法/除法单元的交互,是硬件底层原理的经典深度技术文章。
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苹果并未革新电源供应;真正起作用的是新型晶体管

文章通过考证指出,苹果II代电脑采用的开关电源并非革命性创新。早在1977年苹果II发布前,开关电源技术已在航空航天和大型机领域广泛应用,其普及主要得益于半导体晶体管技术的进步。作者详细梳理了开关电源的发展历史,并分析了Rod Holt的设计,认为其只是利用了当时已有的离散元件技术,并非现代开关电源的起源,Steve Jobs的说法存在夸大。
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给一台1948年IBM 604电子计算器的闸流管模块通电

亲手给1948年IBM 604电子计算器上的闸流管模块通电,看它点亮灯泡。作者拆解并反向工程了这款可插拔模块,详细解释闸流管(thyratron)的原理:内部充有微量氙气,一旦导通无法用栅极关断,必须切断电源才能复位。文章梳理了IBM 604的历史定位——介于机电制表机与电子计算机之间,虽非存储程序计算机,但凭借真空管的高速和可插拔模块的创新设计,月租仅550美元,产量超5600台,成为1950年代最成功的商用计算设备之一,并为IBM后来的真空管计算机奠定了基础。包含实际电路搭建过程、反向工程原理图、灯泡控制视频演示,以及翔实的参考资料和引脚定义。作者Ken Shirriff以亲身动手实验的方式呈现第一手技术考古,信息密度高、可复用性强。
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Intel 8087浮点协处理器微码探秘:寄存器交换操作

1980年,英特尔推出了8087浮点芯片——一款协处理器,可将浮点运算速度提升至多100倍。 这款芯片极具影响力,时至今日,大多数处理器都采用了8087所引入的浮点标准。 8087采用复杂的算法,能够精确计算平方根、正切和指数等函数。 这些算法被嵌入芯片内部,以名为微代码的低级代码形式实现。 我隶属于一个名为“Opcode Collective”的团体……
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对1980年Spacelab计算机电路进行逆向工程

本文作者对1980年代用于控制Spacelab实验的法国制造Mitra 125 MS微型计算机中的处理器电路板进行了逆向工程。与现代计算机不同,这款16位处理器由多块芯片板构成,展示了早期计算机硬件的独特构造和原理。文章深入分析了电路板的结构和功能,适合对计算机历史和技术感兴趣的读者。
评论点赞收藏84 天前

B-52轰炸机星敏感器内部的机电式角度计算机

在GPS出现之前,飞机是如何进行导航的? 一种重要的技术是天体导航:根据恒星、行星或太阳的位置来导航。 虽然天体导航精度高、不易被干扰且无需任何广播基础设施,但手动执行这一过程既困难又耗时。 20世纪60年代初,人们为B-52轰炸机开发了一套自动化系统,能够自动追踪恒星并计算导航信息。 当时,数字计算机并不适合……
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IBM的4Pi航天计算机兴衰史:图解历史

本文讲述了IBM的4Pi航天计算机(Model AP-101B)在航天任务中的历史,特别是它们在美国航天飞机首次飞行中的作用。文章通过详实的资料,展示了这些计算机的设计、应用以及它们在航天史上的重要性。
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IBM、声波延迟线与80×24显示器历史

本文详细探讨了IBM在终端市场的主导地位如何促使80×24显示尺寸成为行业标准。文章从IBM 3270终端开始,分析了CRT技术的发展和市场力量对终端屏幕尺寸标准化的影响,包括IBM 2260和3270终端的技术细节、存储方式(如声波延迟线)以及为何这些技术最终导致80×24尺寸的普及。作者还对比了其他理论,指出技术标准化的关键因素是市场而非技术限制。
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雅马哈DX7逆向工程:揭秘log-sine ROM(第三部分)

本文是Ken Shirriff关于雅马哈DX7合成器逆向工程的系列文章第三篇,聚焦于其内部log-sine ROM芯片的工作原理。作者通过高分辨率芯片显微照片和化学蚀刻技术,揭示了ROM的物理结构和数据编码方式。文章详细介绍了delta编码技术如何减少存储空间,并通过加法器和逻辑电路实现对数正弦值的快速计算。文中还包含了对ROM布局、电路设计以及数值精度的深入分析,为理解80年代数字合成器的硬件实现提供了宝贵的技术细节。
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英特尔8087浮点芯片中的指令解码

In the 1980s, if you wanted your IBM PC to run faster, you could buy the Intel 8087 floating-point coprocessor chip. With this chip, CAD software, spreadsheets, flight simulators, and other programs w...
评论点赞收藏182 天前

Intel 8087浮点芯片微码的条件

In the 1980s, if you wanted your computer to do floating-point calculations faster, you could buy the Intel 8087 floating-point coprocessor chip. Plugging it into your IBM PC would make operations up ...
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使用约束求解器解决《纽约时报》Pips谜题:MiniZinc教程

本文介绍如何使用约束求解器(如MiniZinc)解决《纽约时报》每日推出的多米诺骨牌谜题“Pips”。作者详细描述了将谜题规则转化为约束条件的过程,包括如何定义网格、骨牌位置及相互关系,并探讨了求解器的性能差异和优化方法。文章还涉及约束求解器的工作原理,如回溯、约束传播等算法,并通过实际案例展示了不同求解器(如Chuffed、Gecode)在解决Pips谜题时的表现。最后,作者总结了约束求解器的优势和应用场景,鼓励读者尝试这一编程范式。
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I960:首款超标量CPU(2023)

本文详细回顾了英特尔i960处理器的历史,这款处理器是英特尔首款RISC架构芯片,最初代号为80960。文章从iAPX 432微主机的设计背景讲起,探讨了i960的四个版本(KA、KB、MC、XA)及其复杂的历史和架构特点,包括其对象导向指令集、寄存器窗口技术以及面向军事和工业市场的应用。文中还介绍了与西门子的合作项目Gemini及BiiN公司,尽管BiiN最终未能盈利而关闭,但i960在嵌入式系统和军事领域留下了深远影响。
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