陈默
在全球芯片竞争愈发激烈的当下，一则来自中国科技领域的重磅消息引发了广泛关注。
据香港《南华早报》报道，中国在芯片技术领域取得了具有里程碑意义的突破，率先在全球范围内开启大规模应用非二进制AI芯片，将先进的混合计算技术深度融入航空、工业系统等关键领域，这一壮举不仅彰显了中国在芯片研发上的强大实力，也为全球芯片技术的发展注入了新的活力。
此次突破性成果的背后，是北京航空航天大学电子信息工程学院李洪革教授团队的不懈努力。该团队凭借深厚的专业知识和勇于创新的精神，成功研发出一款具有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。
这款芯片从数系表示、计算算法以及异构计算体系架构等多个关键层面实现了重大创新，为芯片技术的发展开辟了全新的道路。
长期以来，传统计算芯片技术一直面临着功耗墙和体系墙这两大难题。功耗墙问题主要体现在传统芯片无法摆脱二进制数信息携带效率与高功耗之间的矛盾。在当今数字化时代，芯片的应用场景日益广泛，对芯片的性能和功耗要求也越来越高。
然而，传统二进制芯片在提高信息携带效率的同时，往往伴随着高功耗的问题，这不仅增加了设备的使用成本，也限制了芯片在一些对功耗要求苛刻的领域的应用。
而体系墙问题则表现为非硅基芯片无法与传统CMOS芯片及其计算体系直接通信，这给芯片的集成和应用带来了诸多不便。
为了攻克这些难题，李洪革团队深入研究非二进制数的计算机理及芯片，经过无数次的试验和探索，提出了一种全新的二进制数和随机概率数表示的混合概率数（Hybrid Stochastic Numbe，HSN）。
这一创新性的概念首次分析并统一了二进制数、传统概率数以及混合概率数三种数系间的数理关系，构建了它们之间的数学表征，并深入分析了其高容错、抗干扰和高能效比等特性。
通过研究，团队成功开启了新计算范式构造的智能计算芯片，为硅基计算芯片解决功耗墙和体系墙问题奠定了坚实的基础。
目前，这项前沿技术正在加速转化落地，主要应用于触控识别、仪表显示、飞控计算等智能控制领域。在实际应用中，该芯片展现出了卓越的性能。
例如，在触控显示器和飞行系统等智能控制应用中，它实现了前所未有的容错能力和功耗效率，大大提高了系统的稳定性和可靠性。同时，这一技术的突破也成功规避了美国的芯片限制，为中国在关键领域的自主发展提供了有力保障。
值得一提的是，李洪革团队并未满足于现有的成果，而是继续砥砺前行。他们正在深入研究混合概率计算专属扩展指令集及其微架构，致力于开发语音图像处理、智能计算（含大模型AI加速）以及各种复杂计算等功能。
据悉，片上专用算子时延在微秒级，能够满足专用硬件计算和灵活可变软件计算的多重需求，为未来的智能计算应用提供了更广阔的空间。
近年来，美国政府不断收紧对华芯片出口限制，试图打压遏制中国半导体产业的发展。然而，这种打压并没有让中国半导体产业退缩，反而激发了中国科研人员的斗志，加快了中国半导体产业的成长步伐，自主研发能力显著增强。
正如《纽约时报》6月5日报道，荷兰光刻机巨头阿斯麦（ASML）首席执行官傅恪礼在接受采访时所言，尽管中国在赶超ASML的技术方面还有很长的路要走，但美国出台的打压措施只会适得其反，让中国“更努力取得成功”。
英伟达首席执行官黄仁勋也曾表示，无论有没有美国芯片，中国AI行业都将继续发展。
出品｜32度域半导体产业组
编辑/记者｜陈默
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