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上世纪七十年代,前苏联停止了三进位计算机的研发,因为他们既缺钱又没有完整的產业链,

最重要的原因是亮国和欧洲二进位计算机的设备和应用並未对前苏联进行封锁。

前苏联人发现既然想买就买得到,支出的成本和费用远远低於自成体系地搞一套三进位的巨大投入,那又何乐不为呢?

与此同时,以二进位为基础的计算机產业迅猛发展,电晶体代替了电子管,单位面积中的集成电路密度越来越大,计算速度指数级提高,以一年甚至半年为时间单位的摩尔定律竟然不可思议地持续了几十年之久。

存储、计算、传输和封装技术日新月异,新材料、新工艺层出不穷。网际网路、移动网际网路、人工大模型(ai)、agi以及智慧机器人为代表的各种智能设备,你方唱罢我登场,对算力的需求越来越高。

终於摩尔定律接近了物理极限,集成电路宽度从几十纳米到几纳米之后,原有的工艺已经无法支持更密集的排列。

人工大模型像是张开血盆大口,吞噬著人类本就不足的电力资源。

低耗能、节电的计算方案被提上日程,三进位架构重新成为研发的热点。

理论上,单位面积实现相同的运算能力,三进位架构下的集成电路密度低於二进位,低功耗优势明显。反之,同样的集成电路密度条件下,三进位架构的运算速度高於二进位。

但是三进位架构必须从头开始,除了要额外付出巨大的投入,遇到的困难也很多,三进位架构的第一个短板就是元器件材料问题。

基於三进位的元器件技术路线可以说是百齐放,归结起来有两大类。

一类是利用碳纳米管,在纳米级操控下,不同圈层直径口径可以输出高、中、低三种稳定电压,实现分別代表1、0、-1三种状態,称为“管径法”。

另一类技术路线是將三种不同的金属和氧化物堆叠起来,比如金属鋰、磷酸鋰和金属镍,各自输出不同的电压,表示三种不同的状態,称为“堆叠法”。

以上两类方法都能明显地降低功耗,提升计算速度,各自输入输出的三种电压之间的转换具有可逆重复性,这也是三进位计算机元器件的必要条件。

三进位架构具有明显的低功耗优势,达到节电的目的,但是人工大模型除了大量耗电之外,还大量耗水。

在很多国家和地区,水资源比电力资源还稀缺。

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