四川
朋友們大家好！今天小界來和大家聊聊很多人感興趣的華為最近要搞的三進制芯片的話題！什么是三進制？為什么偏偏是三進制？這玩意兒真能繞過光刻機的封鎖？
現在所有計算機的基礎都是二進制，所有信號只有0和1。這在工程上容易實現，0和1對應開關的開和閉，兩個狀態區別明顯，容錯率高。你給一個電壓，高了算1，低了算0，中間有點波動也不怕。
但三進制呢？三個信號：—1、0和1。聽起來只多了一個狀態，工程難度卻翻了好幾倍。為什么？因為你要區分三個電平，對電壓控制精度和抗干擾能力的要求會高很多。說白了，噪聲稍微大一點，—1和0就分不清了。
前蘇聯當年就動過這個心思。他們搞過三進制計算機，叫Сетунь，上世紀50年代末就造出來了。結果呢？二進制發展太快，軟件、硬件、人才、生態全圍著轉，三進制想殺進去，等于要把整個計算機工業重來一遍。成本高到離譜，最后只能放棄。
這就是技術慣性：哪怕一個技術不是最優解，只要生態足夠大，換路線的代價就高得嚇人。除非新方案能好上十倍、二十倍，否則沒人愿意折騰。那問題來了，三進制到底比二進制強在哪里？
這其實是個簡單的數學問題。效率最高的進制不是二進制，也不是三進制，而是e進制。e是什么？自然對數的底數，約等于2.718。三比二更接近e，所以在整數進制里，三進制理論效率最高。
這個結論怎么來的？我讓嚴波溝給你算一遍。先定義什么是計算效率。假設我們要表示一個很大的整數N，設進制為x。那么表示N所需要的位數大約是log_x（N）。總成本C定義為：進制數乘以位數，即C = x × log_x（N）。
為什么這么定義？因為進制越高，每一位需要處理的符號就越多,十六進制你得認識16個符號，硬件實現自然更復雜。而位數越長，寄存器就越大，成本也越高。把這兩個因素乘在一起，就得到了總成本。
現在我們要找一個x，讓C最小。對C關于x求導，取極值，用洛必達法則一算，結果就是x = e。自然常數e進制，效率最高。
但e不是整數，所以我們只能取2或3。3比2更接近e，所以三進制在理論上是整數進制里的最優解。聽到這里你可能要問了：既然三進制這么牛，為什么沒人用？答案很簡單：二進制已經贏了。贏在時機，贏在生態，而不是贏在數學。
這才是真正有意思的地方。三進制不是新概念，但華為在這個時間點提出來，意圖非常明確,繞開光刻機的限制。如果采用三進制，單位計算單元的效率大約是二進制的1.585倍。這意味著什么？原本需要3納米工藝才能達到的計算能力，現在用7納米甚至14納米就能實現。
你卡住我的極紫外光刻機，不讓我造高端芯片？好，我從底層原理上換一條路。同樣的制程，我算得更快；同樣的算力，我用更落后的制程也能達到。這叫降維打擊，也叫彎道超車。
這不是天方夜譚。三進制在理論上確實有優勢，前蘇聯當年的Сетунь計算機也證明了它在工程上是可行的。只不過當時二進制生態已經成型，沒人愿意接這個盤。現在情況不一樣了——你有封鎖，我就有動力。
所以你明白了嗎？
二進制的勝利，不是因為它最好，而是因為它來得早。三進制的復活，不是因為有人突然發現了數學真理，而是因為有人被逼到了墻角，不得不重新審視那些被遺忘的可能性。
科技史上這樣的故事太多了。VHS戰勝Betamax，不是因為技術更好，而是因為生態更厚。藍光戰勝HD DVD，也不是因為畫質碾壓，而是因為片源站隊。
華為這次能不能把三進制從實驗室推向市場？不知道。但有一點很清楚：當一條路被堵死的時候，真正能打的人不會在原地抱怨，而是會轉身去尋找那條被所有人忽略的捷徑。
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