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據(jù)光明日報報道，北京航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院李洪革教授團隊，研發(fā)了一款完全自主知識產(chǎn)權(quán)的開源RISC-V架構(gòu)的高容錯抗干擾、高能效的顛覆性計算芯片——混合概率計算SoC芯片，該芯片從數(shù)系表示（顛覆二進制數(shù)）、計算算法（存內(nèi)計算）以及異構(gòu)計算體系架構(gòu)（SoC）等方面實現(xiàn)了顛覆性創(chuàng)新工作。該工作開創(chuàng)了以混合概率數(shù)為計算基礎(chǔ)的新的計算范式，為我國高性能智能計算提供了從數(shù)系表示到芯片實現(xiàn)的原始創(chuàng)新。

算力是衡量一個國家工業(yè)基礎(chǔ)能力的關(guān)鍵指標(biāo)。高算力或高能效比是智能計算的核心，然而，當(dāng)前計算芯片技術(shù)的面臨著功耗墻和體系墻兩類巨大挑戰(zhàn)。一是傳統(tǒng)芯片無法擺脫二進制數(shù)信息攜帶效率與高功耗的矛盾（功耗墻）；二是非硅基芯片無法與傳統(tǒng)CMOS芯片及其計算體系直接通信等難題（體系墻）。

為了解決上述問題，該團隊一直研究非二進制數(shù)的計算機理及芯片，提出了一種全新的二進制數(shù)和隨機概率數(shù)表示的混合概率數(shù)（Hybrid Stochastic Number,HSN）。李洪革介紹，概率計算是借助CMOS芯片邏輯“高電平”所占某確定時間內(nèi)的概率來表示數(shù)。也就是數(shù)發(fā)生的“高電平”脈沖的頻率表示其概率值。

該研究首次分析并統(tǒng)一了二進制數(shù)、傳統(tǒng)概率數(shù)以及混合概率數(shù)三種數(shù)系間的數(shù)理關(guān)系，構(gòu)建了三種數(shù)系間的數(shù)學(xué)表征并分析其高容錯、抗干擾和高能效比等特性，開啟了新計算范式構(gòu)造的智能計算芯片，為硅基計算芯片解決功耗墻和體系墻問題奠定了基礎(chǔ)。

目前，該技術(shù)正在進行轉(zhuǎn)化，主要應(yīng)用在觸控識別、儀表顯示、飛控計算等智能控制領(lǐng)域。李洪革表示，團隊正在研究混合概率計算專屬擴展指令集及其微架構(gòu)，開發(fā)語音圖像處理、智能計算（含大模型AI加速）以及各種復(fù)雜計算等功能。片上專用算子時延在微秒級，滿足專用硬件計算和靈活可變軟件計算的多重需求。（文章來源：光明日報）

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