Que demais! Sério! Sou apaixonado por essa parte low-level!
Lembro no passado quando tentei montar uma CPU super simples e limitada utilizando Arduino, LEDs e relés. Apesar de ter toda ideia na teoria(registradores, ALU, RAM, bus de dados), na prática foi desafiador, e no fim acabei deixando de lado.
Por bastante tempo estudei também sobre Assembly para os processadores da familia 68000 da Motorola com o intuito de saber como eram feitos os jogos para o Sega Genesis/Megadrive. Lia livros e manuais técnicos de arquitetura de consoles e PCs da era 8 e 16 bits.
Seu post me inspirou a voltar a estudar sobre e talvez fazer algum projeto paralelo.
Obrigado por contribuir!