,三进制架构下的集成电路密度低于二进制,低功耗优势明显。反之,同样的集成电路密度条件下,三进制架构的运算速度高于二进制。
但是三进制架构必须从头开始,除了要额外付出巨大的投入,遇到的困难也很多,三进制架构的第一个短板就是元器件材料问题。
基于三进制的元器件技术路线可以说是百花齐放,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,实现分别代表1、0、-1三种状态,称为“管径法”。
另一类技术路线是将三种不同的金属和氧化物堆叠起来,比如金属锂、磷酸锂和金属镍,各自输出不同的电压,表示三种不同的状态,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,这也是三进制计算机元器件的必要条件。
三进制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。
随着集成电路排列的密集程度达到了原子尺度,纳米级的集成电路芯片在生产和运行过程中,散热成了大问题。
传统的风扇已经无法满足需求,聪明的工程师们把整个电路板都泡在特制的“水”里,用循环水来降温,也就是所谓的“浸入式”。
怎样能节约水呢?
在电子信息大潮中,晶体管技术不断进步,第一代晶体管是硅,第二代晶体管是砷化镓,第三代晶体管是碳化硅。
新的技术需求和新材料往往是相互成就、相伴相生的。有的时候也会令人尴尬,发明了一种新材料,却没有应用需求,而有的应用需求又找不到适合的材料。
在计算机工业发展的很长一段时间里,对于耐高温材料元器件的需求并不是很强烈。
这既是一个成本问题,也是一个应用场景必要性的问题。没有人把计算机放在火上烤,耐高温又有什么用呢?
上世纪中叶以后的几十年里,前苏联发射探测器登陆金星的尝试进行了二十多次,几乎都没有成功传回