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第48章 (碳化硅2):短板

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想,举例说道:“原子弹给人类造成的危害历史见证过了,但是核电是清洁能源,要不要建设核电站呢?核电站的风险不止理论上存在,现实中也发生过核灾难。但直到今天,地球上仍然有上百座核电站正在运行。”

三人都陷入了沉默,看来相互说服并不容易,话题自然而然地转到了三进制计算机上面。

上世纪七十年代,前苏联停止了三进制计算机的研发,因为他们既缺钱又没有完整的产业链,最重要的原因是亮国和欧洲二进制计算机的设备和应用并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于自成体系地搞一套三进制的巨大投入,那又何乐不为呢?

与此同时,以二进制为基础的计算机产业迅猛发展,晶体管代替了电子管,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。互联网、移动互联网、人工大模型(AI)、AGI以及智能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。

终于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,吞噬着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,三进制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迭起来,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“堆迭法”。

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


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