创新芯片行研:北航研发三进制 RISC-V SoC 芯片
一、北航研发三进制 RISC-V SoC 芯片
关键词:混合随机计算、RISC-V、三进制、SoC
北京航空航天大学电子信息工程学院李洪革教授团队,研发了一款完全自主知识产权的开源RISC-V架构的高容错抗干扰、高能效的颠覆性计算芯片——混合概率计算SoC芯片,该芯片从数系表示(颠覆二进制数)、计算算法(存内计算)以及异构计算体系架构(SoC)等方面实现了颠覆性创新工作。该工作开创了以混合概率数为计算基础的新的计算范式,为我国高性能智能计算提供了从数系表示到芯片实现的原始创新。
这条新闻在北航自己的网站有报道,引用的是光明日报的微信公众号
「关于芯片,又有新突破!」光明日报2025年5月27日(光明日报全媒体记者刘博超 通讯员王晴)报道
该思想被IEEE计算机协会ISVLSI24(Bestpaper提名奖)、电路与系统大会2022ISCAS、DAC59、和IEEE权威期刊TVLSI22&24、ESL等多位国际专家所认可并全文发表。评审专家表示:“the paper is nice and should be relevant and can even be influential。”
上面的内容引用自 李洪革教授 的 profile 页
核心原理
概率计算是借助CMOS芯片逻辑“高电平”所占某确定时间内的概率来表示数。也就是所发生的“高电平”脉冲的频率表示其概率值。
亮点:基于混合随机数(HSN)系统的三进制+存内计算
也有消息说芯片已经可以量产
二、三进制芯片在前苏联曾经热过
理论上三进制多一个状态,能带来更高的信息密度和能效,过去失败的原因主要是市场化不够,是军工产品,也就没有周边技术生态,有很多文章写,不赘述。
三、三进制的 LLM - 1-bit LLMs
1-bit LLMs 是一种通过极端量化技术显著降低模型精度和内存占用的新型语言模型。
微软研究院联合中国科学院大学的研究人员在2023年首次提出了BitNet架构,并在2025年推出了首个开源的原生1-bit LLM——BitNet b1.58 2B4T。该模型参数规模为20亿,采用三元权重{-1, 0, 1}进行存储,显著降低了内存占用和能耗。
论文:
https://arxiv.org/abs/2402.17764
Huggingface:
https://huggingface.co/microsoft/bitnet-b1.58-2B-4T
Github:
https://github.com/microsoft/BitNet