【新シリーズ】第1回 コンピュータの中身と動き 高校生のための自作CPU［入門編］～AIやロボットの頭脳はこうなっている～
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- Опубліковано 9 лют 2025
- 本動画シリーズでは、エンジニアを目指す高校生に最適な学習素材・CPUを自作することを目標としています。今回の入門編は全8回で「CPUは周りとどう連携するか」「CPU自身は何ができるのか」「CPUの中はどうなっているのか」を、段階的に学びます。
CPUは、高速な演算処理、動画再生や検索、決済などを実現するコンピュータの中心素子として、AIサーバやスマホに搭載されている主要な半導体です。宇宙、ロボティクス、自動運転など、先端技術が次々と誕生する現代では、自身で試行錯誤を重ね、カスタムなCPUを設計・実装できるスキルは、エンジニアとして強力な武器になります。
実際に開発エンジニアとして第一線で活躍する講師が、高校生・大学生のときにどのように学習したのか、実体験も聞けますので、ぜひ第１回から第８回まで通してご覧ください。〈DigiKey〉
【本動画シリーズの目的と狙い】
CPUを自作するために必要な知識を直感的に説明します．CPUの原理を理解することは，設計者としての技量を高めるうえでおおいに役に立ちます．まずなにより，知的好奇心が満たされます．
2進数や回路素子といった細かい話から積み上げるのではなく，身近なスマホやパソコンを例にした話から始めます．その中にあるCPUの動作をアニメーションによって説明します．CPUを自作するうえで重要なのは，それがどのような動作をし，なぜそれで上手く機能するのかを把握することです．〈森岡 澄夫〉
【第1回のみどころ】
CPUを自作するうえでの大前提として，コンピュータの内部でどのような動きが起こっているかを知る必要があります．難しそうに感じるかもしれませんがそうではなく，コンピュータは単純な動きを非常に高速に繰り返す機械でしかありません．このことを，皆さんが日常的に利用し体感的に動きを知っているスマートフォンやパソコンを例として説明します．
コンピュータの内部はCPU，メモリ，I/O（キーボードのような入力装置や，ディスプレイのような出力装置）から構成されており，その間が通信網で結ばれています．この三者の間でデータを頻繁にやり取りすることで処理が進みます．CPUは，プログラム（ソフトウェア）に従ってデータのやり取りを指示したりデータの加工を行ったりします．〈森岡 澄夫〉
【本シリーズ動画一覧】
第1回 コンピュータの中身と動き ←この動画
第2回 部品どうしをつなぐ「バス」
第3回 メモリマップとアドレス
第4回 CPUが行える計算
第5回 最小CPUの命令セット
第6回 CPUの内部の動き
第7回 CPU内部で使う回路
第8回 CPUの改良策
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【主催】Digi-Key Electronics www.digikey.jp/
【企画・映像制作・字幕】ZEPエンジニアリング株式会社 www.zep.co.jp/
【講師】
●モーリー（森岡 澄夫，Sumio MORIOKA, Ph.D.）
/ sumio.morioka
インターステラテクノロジズ株式会社 シニアフェロー 兼 衛星研究開発部長
2016年入社，MOMO初号機前からアビオニクス研究開発に従事．会社のアーリーステージに少工数・短時間・低コストでロケットを作らなければならず，知恵と経験をフル活用．現在は宇宙機用電子通信技術の先端的研究や外部機関との連携推進などを担当．入社前は大手電機4社でLSI研究者 兼 事業開発．PlayStation Portableなどの製品開発も多々経験．ZEPエンジニアリングのキット付きセミナおよびVODや月刊インターフェース，トランジスタ技術などでも活躍中．
●はらい（HARAI）
機械工学科を卒業後，FA，自動運転車開発などに携わる．2019年よりロケット開発を行う民間スタートアップ企業にて，宇宙機用電子機器の開発を行う．機体電力系，電装系設計などに従事．
【講師著書】
（1）森岡 澄夫，［VOD/KIT］一緒に動かそう！Lチカから始めるFPGA開発【基礎編＆実践編】，ZEPエンジニアリング．www.zep.co.jp/...
（2）森岡 澄夫，FPGA/Zynqで作るカスタム・コンピュータ・チップ，ZEPエンジニアリング．www.zep.co.jp/...
（3）インターステラテクノロジズ，宇宙ロケット開発入門，トランジスタ技術SPECIAL No.155，CQ出版社．shop.cqpub.co....
（4）原井 達紀，［VOD］定番3D CAD「Fusion360」＆プリンタ 10の活用ノウハウ，ZEPエンジニアリング，www.zep.co.jp/...
▷チャプターリスト
0:36 自己紹介
1:59 なぜ自作するのか
4:02 今回の内容
4:54 例1：パソコンやスマホで動画再生
5:41 コンピュータの構成要素
4:41 つけて消す？
13:16 例2：マイコンでLチカ
17:13 おまけ：自作CPU派に！お勧め開発キット
18:10 次回予告
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パソコンは自作したことあるのですが、CPUの自作は考えたこともありませんでした、新たな視点を得れてとても面白かったです、是非制作してみたいです！
CPU自作か…まずはシリコンウェハ作るために珪石採ってこないとな...
ツルハシお安くお譲りします。あとダイナマイトとカナリヤもいかがですか？
一からやっちゃうのね
FPGAだと下手するとIP組み込んで終わり(冗談)になりかねない
高校生に勧められる金額か？