Системата върху чипа, разработена от учени в Пекин, съчетава бинарната (двоичната) логика със стохастична или вероятностна логика и е базирана на архитектурата с отворен код RISC-V. Тя обещава да осигури безпрецедентна устойчивост на грешки и енергийна ефективност за устройства като сензорни дисплеи и системи за управление на полетите. По този начин Китай отново заобикаля санкциите, наложени от Вашингтон.

Съвременната технология за производство на полупроводници е изправена пред два големи проблема: проблемът с мощността и проблемът с архитектурата. Ли Хонгхе от университета Бейхан в Пекин, който ръководи екип от изследователи на новите хибридни чипове, заяви:

„Това е един от най-успешните опити за създаване на хибридни чипове. Проблемът с мощността произтича от едно фундаментално противоречие – въпреки че двоичните системи са ефективни при предаването на информация, те консумират големи количества енергия. Проблемът с архитектурата произтича от факта, че новите несилициеви чипове не могат да взаимодействат с традиционните системи, базирани на CMOS (комплементарни метални оксиди и полупроводници), без допълнителни уловки.

Екипът на професор Лий търси алтернативни пътища от 2022 г. насам. Иновацията, за която съобщават, се основава на нова бройна система – хибридно стохастично число – която съчетава традиционните двоични числа със стохастичните или вероятностните числа.

Двоичната логика, която е в основата на съвременните компютри, представя променливите с помощта на нули и единици и разчита на точни аритметични операции. Обаче широкомащабните двоични изчисления изискват значителни хардуерни ресурси. Хибридното стохастично число (HSN) съчетава свойствата на двоичните и стохастичните числа. Както обясни професор Ли, стохастичните изчисления изразяват стойностите чрез вероятността даден CMOS логически сигнал да остане „висок“ за даден период от време. С други думи, честотата на импулсите на високо ниво представлява числова вероятност, пише SCMP.

Това е първото изследване, което анализира и комбинира математическите връзки между двоичните числа, традиционните стохастични числа и хибридните стохастични числа. То конструира математическите представяния и за трите системи и анализира техните характеристики, включително устойчивостта на грешки, шумоустойчивостта и енергийната ефективност.

Работата полага основите на нова компютърна парадигма, проправяйки пътя за решаване на проблемите с мощността и архитектурата на силициевите компютърни чипове.

Подобна технология вече се прилага в области като разпознаване на докосванията, дисплеи на таблата за управление и изчисления в системите за управление на полетите. Разширеният набор от инструкции и хибридната стохастична изчислителна архитектура ще осигурят нови възможности, включително обработване на глас и изображения, ускоряване на големите ИИ модели и различните форми на сложни изчисления. Специализираните оператори добавени в чипа могат да намалят латентността до микросекундно ниво, като отговарят едновременно на нуждите от специализирана хардуерна производителност и гъвкави софтуерни изчисления.