Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Features
Speaker Deck
PRO
Sign in
Sign up for free
Search
Search
PHPer Book Revue: CPUの創りかた / How to Build a CPU
Search
Sponsored
·
Ship Features Fearlessly
Turn features on and off without deploys. Used by thousands of Ruby developers.
→
HASEGAWA Tomoki
March 15, 2026
Technology
110
0
Share
Embed
Copy iframe code
Copy JS code
Copy link
Start on current slide
PHPer Book Revue: CPUの創りかた / How to Build a CPU
PHPerKaigi 2026
PHPer Book Revueの資料です
HASEGAWA Tomoki
March 15, 2026
More Decks by HASEGAWA Tomoki
See All by HASEGAWA Tomoki
3Dプリンタでコレはこう作る! - マルチディスプレイ用モニタアームマウンタの作り方 / Made with a 3D Printer: DIY Multi-Display Monitor Arm Mount
tomzoh
0
120
デシリアライゼーションを理解する / Inside Deserialization
tomzoh
0
1.1k
超入門3Dプリンタ: 生活を便利にするモノを作ろう / Getting Started with 3D Printing: Making small things that quietly improve your daily life.
tomzoh
0
96
最新ハードウェアの中の8ビットCPU / The Hidden Power of 8-Bit CPUs in Modern Hardware
tomzoh
0
290
PHPからはじめるコンピュータアーキテクチャ / From Scripts to Silicon: A Journey Through the Layers of Computing Hiroshima 2025 Edition
tomzoh
0
440
PHPからはじめるコンピュータアーキテクチャ / From Scripts to Silicon: A Journey Through the Layers of Computing
tomzoh
5
930
低レイヤを知りたいPHPerのためのCコンパイラ作成入門 完全版 / Building a C Compiler for PHPers Who Want to Dive into Low-Level Programming - Expanded
tomzoh
6
4.9k
カンファレンスのつくりかた / The Conference Code: What Makes It All Work
tomzoh
11
2.4k
低レイヤを知りたいPHPerのためのCコンパイラ作成入門 / Building a C Compiler for PHPers Who Want to Dive into Low-Level Programming
tomzoh
1
2k
Other Decks in Technology
See All in Technology
環境凍結という Toil を倒す -セルフサービス型 Ephemeral テスト環境の 設計と実践
shirouz
1
2.2k
Foxgloveについて 実際にExtensionを開発して公開するまでの話 / About Foxglove: The Story of Developing and Releasing an Extension
ry0_ka
0
200
KiCAD講習会②
tutcreators
0
110
「ちゃんとやっている」は独りよがりだった ― 不安に寄り添うインシデント対応へ / Towards incident response that addresses anxieties
chmikata
1
4.8k
Claude Code 珍プレー好プレー
shinyasaita
0
320
GuardrailからGovernanceへ~AIエージェント運用の次の課題~
sbspsy
2
270
ゴールデンパスは敷いただけでは道にならない ─ 企画部門のエンジニアが技術標準を事業価値に変えるまで
mhrtech
0
120
Text-to-SQLをAgentCoreで実現し、生成されるSQLの精度を定量的に評価する
yakumo
2
820
Making sense of Google’s agentic dev tools
glaforge
1
160
Kaggleで成長するために意識したこと
prgckwb
1
260
依頼文化をやめる日 EM視点で語るPlatform EngineeringとInclusive SRE / Discussing Platform Engineering and Inclusive SRE from an EM's Perspective
shin1988
4
5.2k
ローカルLLMとLINE Botの組み合わせ その3 / LINE DC Generative AI Meetup #8
you
PRO
0
130
Featured
See All Featured
16th Malabo Montpellier Forum Presentation
akademiya2063
PRO
0
180
Efficient Content Optimization with Google Search Console & Apps Script
katarinadahlin
PRO
1
680
How to Create Impact in a Changing Tech Landscape [PerfNow 2023]
tammyeverts
55
3.4k
Docker and Python
trallard
47
3.9k
[RailsConf 2023 Opening Keynote] The Magic of Rails
eileencodes
31
10k
AI Search: Implications for SEO and How to Move Forward - #ShenzhenSEOConference
aleyda
1
1.3k
What’s in a name? Adding method to the madness
productmarketing
PRO
24
4.1k
Templates, Plugins, & Blocks: Oh My! Creating the theme that thinks of everything
marktimemedia
31
2.8k
The Art of Delivering Value - GDevCon NA Keynote
reverentgeek
16
2k
The Invisible Side of Design
smashingmag
301
52k
10 Git Anti Patterns You Should be Aware of
lemiorhan
PRO
659
62k
Statistics for Hackers
jakevdp
799
230k
Transcript
長谷川智希 𝕏 @tomzoh 2026/03/21 PHPerKaigi 2026 PHPer Book Revue CPUの創りかた
୩ஐر ͕ͤΘ ͱ͖ @tomzoh http://www.dgcircus.com デジタルサーカス株式会社 ॴଐ ٕज़ΧϯϑΝϨϯεओ࠻ دߘɾஶॻ 来たれ!PHPer!We
are hiring! 𝕏
୩ஐر ͕ͤΘ ͱ͖ @tomzoh ٕज़ΧϯϑΝϨϯεӡӦࢀՃ ֤छϓϩάϥϜ։ൃ $16 ϨτϩήʔϜػ
ిࢠ࡞ Ϗʔϧ αοΧʔ؍ઓ ϨϯλϧΧʔτϨʔε ΩϟϯϐϯάΧʔ ๅ௩؍ܶʜ ϥΠϑϫʔΫ 𝕏 今日ご紹介する本が ライフワークに…
長谷川智希 @tomzoh PHPer Book Revue: CPUの創りかた 4 PHPer Book Revue
CPUの創りかた
長谷川智希 @tomzoh PHPer Book Revue: CPUの創りかた CPUの創りかた • 個人でも比較的簡単に買える汎用ICだけを使って CPU(物理)を作る本
• 1冊で完結する「CPU作る本」 • CPU特有の解説だけでなく、 電子回路の基礎から解説されている • この1冊と部品があればCPUを作れる • 多少の手先技術と根気も… 5
長谷川智希 @tomzoh PHPer Book Revue: CPUの創りかた CPUでのプログラム実行 • 我々が作ったプログラムは(最終的には)CPUで実行されている •
これはなんとなくわかる • 速いCPUに変えればプログラムも速く動くし • 一方、PHPみたいなVM型の言語だとPHPプログラムはVMで実行される • PHPのVMはCで書かれてる • パーサとかASTとかオペコードとか • パーサがプログラムの上から順にパースしてASTにしてASTを解決していく • プログラム実行、と言われるとこういうのを想像しがち • CPUはそれとは大きく違う方法でプログラムを「実行」している 6
長谷川智希 @tomzoh PHPer Book Revue: CPUの創りかた CPUでのプログラム実行 • ピタゴラスイッチ的な仕組み •
玉が経路を転がっていって、玉自身が経路にも影 響を与えるやつ • CPUが実行できる唯一の言語 機械語 • 玉が通る経路を切り替える方向を決める • CPUの動作クロック • クロックのタイミングにあわせて玉が通る経路が 切り替わる • この話は過去にしているので興味ある方は… • Speaker Deck の @tomzoh にあります 7 https://www.mouse-jp.co.jp/store/g/ggtune-fzi7g80g8bfdw102dec/
長谷川智希 @tomzoh PHPer Book Revue: CPUの創りかた 話の流れ Chapter1, 2 •
電子工作の基礎の話から • IC以外の電子部品 • LEDを光らせる方法 8
長谷川智希 @tomzoh PHPer Book Revue: CPUの創りかた 話の流れ Chapter 3, 4
• 電子回路で1と0を表現する方法 • 電子回路で論理演算する方法 • NOT, AND, OR, NAND (NOT + AND) • PHPで言えば ! A, A && B, A || B, !(A && B) • アナログ回路とデジタル回路の境界 • 電気回路でスイッチを扱う時に必ず直面する チャタリング • キーボードとかマウスでも故障するとなる • クロックの作り方 • 01010101って規則的な信号を作る装置 9
長谷川智希 @tomzoh PHPer Book Revue: CPUの創りかた 話の流れ Chapter 5, 6
• ROMとは何か • メモリーセル • CPUの設計 • 何を決めればCPUが作れるか • 機械語の基礎知識 10
長谷川智希 @tomzoh PHPer Book Revue: CPUの創りかた 話の流れ Chapter 7, 8
• フリップフロップ • CPUを実現する上での最重要コンポネント • ピタゴラ装置実現のコア • ALU (Arithmetic and Logic Unit / 算術論理演算装置) • 二進数の演算(ここでは足し算)をする装置 • 演算に必須なフラグの概念 • プログラムカウンタ • 「いまメモリ上のここを実行しているよ」 を指しているレジスタ • I/Oポート • 文字通り入出力: キーボードとかディスプレイとか 11
長谷川智希 @tomzoh PHPer Book Revue: CPUの創りかた 話の流れ Chapter 9, 10
• 命令デコーダ • 一番興奮するところ • 順次実行されるプログラムをピタゴラ装置に落とし 込むキモ • 全体の回路図 • これを見ながら1本1本配線していけばCPUになる 12
長谷川智希 @tomzoh PHPer Book Revue: CPUの創りかた 13
長谷川智希 @tomzoh PHPer Book Revue: CPUの創りかた 話の流れ Chapter 11 •
動作確認 • コンポネントごとに正しく動いているか確認 • 仕様を知りそれをベースにした検証方法 • 自作CPUでのプログラム実行 • ついに…! • 高機能化 14
長谷川智希 @tomzoh PHPer Book Revue: CPUの創りかた この本を読んで変わったこと • コンピュータを上から下まで理解できた •
NANDがあればコンピュータを作れる(気がする)ようになった • CPUのアーキテクチャのメリット/デメリットを少し深く理解できる様になった • 例えば: Cとかで int の値を long int の変数に入れる処理 • 符号拡張 or ゼロ拡張 • 「ゼロ拡張はそこらへんにあるゼロを使えば良いが、符号拡張は配線負荷が高い」 • CPUが好きになった 15
長谷川智希 @tomzoh PHPer Book Revue: CPUの創りかた おすすめ書籍: CPUの創りかた • 1冊で完結する「CPU作る本」
• この1冊と部品があればCPUを作れる • 自分で作らないまでも読むだけでも楽しめる • 作るCPUが高度なものでないので手軽 • CPUからテトリスまでの nand2tetris とか、自 作OSを動かすことを目的とすると難しくなる • 「汎用ICだけで作る」が良い制約になっている • ハマると人生変わる(変わった) • 読んでみて! 16 長谷川 智希 @tomzoh
長谷川智希 @tomzoh PHPer Book Revue: CPUの創りかた おまけ 17
長谷川智希 @tomzoh PHPer Book Revue: CPUの創りかた 18 その他しばらく積んで 2019年に読みました
長谷川智希 @tomzoh PHPer Book Revue: CPUの創りかた 19
長谷川智希 @tomzoh PHPer Book Revue: CPUの創りかた 本書で作るCPU TD4の構成 電子回路のピタゴラスイッチ 20
命令 デコーダ 演算器 セレクタ IN ポート レジスタ OUT ポート プログラム カウンタ ROM ROMが返した 機械語が… 演算器に 演算の種類を… セレクタに どれとどれを演算するかを… 演算結果を どこに保存するかを… プログラムカウンタが 示すアドレスのデータ が出てくる