Зарубежные исследования и публикации по троичной тематике

[JeNNeR]

A quantum dot gate FET (QDGFET) produces three states in its transfer characteristic: OFF, ON and a low current saturation state known as intermediate state ("i") because of the presence of quantum dots in the gate region.

три состояния - открыт, закрыт, и промежуточное состояние с малым током насыщения.

[Shaos]

Вот этого доклада 2006 года вроде бы тут ещё небыло:

http://userpages.wittenberg.edu/bshelburne/BalancedTernaryTalkSu09.pdf

[askfind]

HIGH-SPEED COMPUTING DEVICES
Copyright, 1950, by the McGraw-Hill
Book Company, Inc. Printed in the United States of America.
All rights reserved. This book, or parts thereof, may not be reproduced
in any form without permission of the publishers.
http://bitsavers.trailing-edge.com/pdf/era/High_Speed_Computing_Devices_1950.pdf

[Shaos]

Daniel Etiemble. Ternary circuits: why R = 3 is not the Optimal Radix for Computation. 2019

https://arxiv.org/pdf/1908.06841

[Lavr]

Короче твой дипломник начала XXI века - жулик

Пользуясь этой научной терминологией, я, пожалуй, напишу, что жулики кучкуются в основном
в Северной Америке (это материк такой, если что )

Вот два жулика конца XX века бесстыдным образом написали еще в 1985 году примерно то же,
что и дипломник начала XXI века. Вот же подлецы! Тогда однозначно таких технологий не было!
Даже Shaos об этом знает, хоть он и не ходит ни в библиотеки, ни в Гугл...

в CMOS-микросхемах только "enhancement" транзисторы используют последние лет эдак 40, ...

Но эти злонамеренные негодяи не в каком-то там дипломе, а в открытой научной публикации
народу лажу втирали!

Three-Valued Logic Circuits1985.pdf

Заклеймим их позором, а, Shaos? Правда ведь - лживые жуликоватые проходимцы?

Шютка ^^^

[Shaos]

ой какие они негодяи

[askfind]

Ссылка - https://dfns.dyalog.com/n_bt.htm

Code: Select all

tvec ← {larg} (fn ##.bt) rarg               ⍝ Balanced Ternary Arithmetic.

    "Perhaps the prettiest number system of all." - Donald Knuth.

Background
----------
Balanced  Ternary (BT) is a number system in which each place represents a power
of 3: 1 9 27 81 243 ...  It  differs  from "standard" ternary in that instead of
using non-negative digits (0 1 2), BT uses (¯1 0 1), the first  of  which,  pro-
nounced "bar-one",  is more properly written with the bar or "vinculum" directly
over the 1. Here are the first few non-negative numbers together with their dec-
imal equivalents:

          BT     Decimal
           0     0
           1     1
        1 ¯1     2  = 3 + ¯1        "one, bar-one"
        1  0     3
        1  1     4
     1 ¯1 ¯1     5  = 9 + ¯3 + ¯1   "one, bar-one, bar-one"
     1 ¯1  0     6
     1 ¯1  1     7  = 9 + ¯3 +  1
     1  0 ¯1     8
     1  0  0     9
     1  0  1    10
     1  1 ¯1    11
     1  1  0    12
     1  1  1    13
  1 ¯1 ¯1 ¯1    14  = 27 + ¯9 + ¯3 + ¯1

Code: Select all

ddition
--------
The addition table for BT digits is:

     +  ¯1   0   1
       ┌───┬───┬───┐
    ¯1 │ 1-│¯1 │ 0 │   where:
       ├───┼───┼───┤
     0 │¯1 │ 0 │ 1 │       1- means 1 with a carry of ¯1 to the next column.
       ├───┼───┼───┤
     1 │ 0 │ 1 │¯1+│      ¯1+ means ¯1 with a carry of 1 to the next column.
       └───┴───┴───┘

For example:

     1  0 ¯1  0  1            73 +
       ¯1 ¯1 ¯1  1           ¯38
    --------------           ---
     0  1  1  0 ¯1            35
    --------------           ---
    ¯1 ¯1     1    ← carry

(subtraction is just addition of the negative of the subtrahend).

Multiplication
--------------
We use high-school long-multiplication with the following table:

     ×  ¯1   0   1
       ┌───┬───┬───┐
    ¯1 │ 1 │ 0 │¯1 │
       ├───┼───┼───┤
     0 │ 0 │ 0 │ 0 │
       ├───┼───┼───┤
     1 │¯1 │ 0 │ 1 │
       └───┴───┴───┘

For example:

           1  0 ¯1  1           25 ×
             ¯1  1  1           ¯5
          -----------         ----
    ¯1  0  1 ¯1       +       ¯225 +
        1  0 ¯1  1              75
           1  0 ¯1  1           25
    -----------------         ----
    ¯1  1  1  1  0  1         ¯125
    -----------------         ----
          ¯1

[llviktor]

1) В этой статье "изобрели" Ternary Decision Diagrams

17th European Signal Processing Conference (EUSIPCO 2009) Glasgow, Scotland, August 24-28, 2009

DECISION DIAGRAM BASED COMPUTATION OF LINEARLY INDEPENDENT
TERNARY ARITHMETIC TRANSFORM SPECTRA

Cicilia C. Lozano, Bogdan J. Falkowski, Tadeusz Łuba

Ссылка на pdf: https://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/d ... 1&type=pdf

2) В серии конференций ISMVL есть много статей по схемотехнике (на существующих CMOS-процессах) для multiple-valued логик

Например, в 2007-ом году

"Algorithm-level optimization of multiple-valued arithmetic circuits using counter tree diagrams"
Naofumi Homma, Katsuhiko Degawa, Takafumi Aoki Tatsuo Higuchi

3) На той же кофереции 2007, норвежская статья

Fast Addition Using Balanced Ternary Counters Designed With CMOS Semi-Floating Gate Devices
Henning Gundersen and Yngvar Berg

Ссылка: http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/do ... 1&type=pdf

4) Китайские исследователи конструируют троичные вентили на основе углеродно-нанотрубочных transmission gate'ов

Ji, Y., Chang, S., Wang, H., Huang, Q., He, J., & Yi, F. (2017).

Multi-valued logic design methodology with double negative differential resistance transistors.

Micro & Nano Letters, 12(10), 738–743. doi:10.1049/mnl.2017.0163

[Shaos]

Я думал, что "изобрёл" DDT раньше, однако они сделали это ещё в 2009, а я - в 2010

[Lavr]

Я думал, что "изобрёл" DDT раньше, ...

Зависит от расшифровки аббревиатуры DDT...
А то может так случиться, что DDT изобрели году так в 1976...1978

[Shaos]

Ну я с 2015 года стал это расшифровывать как "Decision Diagrams for Ternary"
До этого оно расшифровывалось как "DG403+DG403=Ternary", но по сути делало ровно то, что делает "Decision Diagrams" (как оказалось позже)
А так то DDT была синтезирована ещё в 1874 году: https://en.wikipedia.org/wiki/DDT

[Lavr]

А так то DDT была синтезирована ещё в 1874 году: ...

У меня просто софт был под "Специалист" от Лукина и Титкова, кажись, когда он стартовал,
в нижней строке посредине экрана выводилось инверсно - DDT SP-580.
В силу этого у меня привычка, что DDT - это Dynamic Debugging Tool.

А так-то, если глянуть в Гугл, DDT как только не расшифровывают!

[Shaos]

Researchers upend AI status quo by eliminating matrix multiplication in LLMs
Running AI models without floating point matrix math could mean far less power consumption.
Benj Edwards - 6/25/2024, 3:27 PM
https://arstechnica.com/information-technology/2024/06/researchers-upend-ai-status-quo-by-eliminating-matrix-multiplication-in-llms/

The researchers' approach involves two main innovations: first, they created a custom LLM and constrained it to use only ternary values (-1, 0, 1) instead of traditional floating-point numbers, which allows for simpler computations. Second, the researchers redesigned the computationally expensive self-attention mechanism in traditional language models with a simpler, more efficient unit (that they called a MatMul-free Linear Gated Recurrent Unit—or MLGRU) that processes words sequentially using basic arithmetic operations instead of matrix multiplications.

Third, they adapted a Gated Linear Unit (GLU)—a gating mechanism to control information flow in neural networks—to use ternary weights for channel mixing. Channel mixing refers to the process of combining and transforming different aspects or features of the data the AI is working with, similar to how a DJ might mix different audio channels to create a cohesive song.

Препринт научной статьи: https://arxiv.org/abs/2406.02528

Гитхаб репа: https://github.com/ridgerchu/matmulfreellm

[askfind]

Huawei "Троичная логическая схема" (CN119652311A)
https://t.me/setun_1958/1/17464

В 1958 году Московский университет в Советском Союзе разработал первый в мире троичный компьютер, который потреблял всего треть мощности двоичных устройств того же периода и обладал поразительной стабильностью работы.
Если бы троичные компьютеры в Советском Союзе не были запрещены, как бы выглядела сегодняшняя революция в области искусственного интеллекта?

Huawei "Троичная логическая схема" (CN119652311A)

В 1958 году Московский университет в Советском Союзе разработал первый в мире троичный компьютер, который потреблял всего треть мощности двоичных устройств того же периода и обладал поразительной стабильностью работы.
Если бы троичные компьютеры в Советском Союзе не были запрещены, как бы выглядела сегодняшняя революция в области искусственного интеллекта?

Математическое очарование троичной системы заключается в ее естественной симметрии, использующих сбалансированную систему -1, 0 и 1. Такая конструкция приближает выражение чисел к истинному, ложному и неизвестному состоянию человеческого мышления.

Еще в 1840 году британский математик Томас Фаулер предложил концепцию сбалансированных троичных систем, но именно компьютер "Сетунь" в Московском университете в Советском Союзе в 1958 году по-настоящему воплотил троичные системы в реальность. Эта машина, использующая трехуровневую логику -1, 0,+1, имеет эффективность работы с командами на 40% выше, чем двоичные компьютеры того же периода, но ее цена составляет лишь половину стоимости последних. Прототип Setun, расположенный в вычислительном центре Московского университета проработал 17 лет, за это время было заменено всего три компонента, что сделало его "промышленным чудом". Однако под давлением бюрократической системы этот революционный продукт был принудительно закрыт из-за его угрозы существующей цепочке интересов, что стало самым печальным событием в истории технологий времен холодной войны.

И вот стрелка часов доходит до 2025 года, заявка Huawei на патент в области троичных логических вентильных схем переписывает сценарий развития компьютерной цивилизации. 18 марта 2025 года Национальное управление интеллектуальной собственности Китая объявило о выдаче патента, достаточного для изменения глобального научно-технологического уклада, - Huawei "Троичная логическая схема" (CN119652311A).

Прорыв Huawei заключается именно в устранении технологического разрыва, который не удалось преодолеть Советскому Союзу. Благодаря инновационной схеме логических элементов количество транзисторов было сокращено более чем на 30%, а энергопотребление сократилось до одной трети по сравнению с традиционным двоичным. Эта инновация, заключающаяся в восстановлении вычислительной логики на физическом уровне, открыла новый путь для повышения энергоэффективности чипов искусственного интеллекта. Более примечательной является естественная совместимость троичных и квантовых вычислений, которая может заложить основу для следующего поколения революции в области информационных технологий.

Huawei открывает беспрецедентные возможности. Генеральный директор Nvidia Хуан Ренсюнь (Huang Renxun) в недавнем интервью признал, что, хотя западные технологические гиганты по-прежнему полагаются на многослойные транзисторы для увеличения вычислительной мощности, троичный патент Huawei незаметно затронул первоначальную проблему проектирования чипов - как добиться более высокой эффективности с меньшими затратами ресурсов. Если эта технология получит широкое распространение, она не только изменит стандарты энергопотребления электронных устройств, но и может привести к созданию новой вычислительной экосистемы. От 5G до Starflash, от квантовых вычислений до троичных чипов - Huawei использует ряд инновационных решений, чтобы доказать, что ключ к преодолению технологических барьеров лежит в овладении мощью базовой архитектуры.


Шестьдесят лет спустя инженеры Huawei возродили Сетунь на кремниевых пластинах. Благодаря точному отображению логики трех состояний с тремя уровнями напряжения 0 В, 1,65 В и 3,3 В, троичный чип Huawei сокращает количество транзисторов на 40% и снижает динамическое энергопотребление двоичных схем до одной трети. Благодаря 7-нм технологическому процессу его коэффициент энергоэффективности достигает 1,8 ВТ, что в три раза больше, чем у традиционных графических процессоров, а рабочая температура всегда поддерживается ниже 40 ℃. При обучении по модели ResNet-50 энергопотребление троичных микросхем было снижено на 65%, а время обучения сократилось на 28%; В сочетании с резистивной коммутируемой памятью ReRAM энергоэффективность вычислений в оперативной памяти может в 4,2 раза превышать показатели традиционных архитектур.

Huawei внедрила троичный интерфейс в систему Hongmeng, и было адаптировано 20 000 приложений, таких как Alipay и WeChat, что позволило увеличить время работы устройства в среднем на 56 минут. В сценариях автономного вождения троичное "промежуточное состояние" может точно идентифицировать состояния "предполагаемой опасности", при этом частота ложных срабатываний снижается с 2,3% в двоичном режиме до 0,7%. Благодаря возможности обработки нечеткой логики решения ИИ более точно согласуются с мышлением человека.

Троичный чип Huawei упрощает проектирование схем благодаря 27 функциям с одной переменной, сокращая количество транзисторов на 40% и одновременно уменьшая площадь чипа и стоимость. Квантовый троичный интерфейс, описанный в патенте Huawei, может повысить эффективность коррекции ошибок на 290%, обеспечивая переходную архитектуру для квантовых вычислений. Базовые инструменты, такие как операционные системы и компиляторы, все еще нуждаются в доработке.

Троичная система требует чрезвычайно высокой точности регулирования напряжения, а для 7-нм процесса требуется точная идентификация трехуровневых сигналов 0 В, 1,65 В и 3,3 В, что представляет серьезную проблему для полупроводниковых технологий.

Когда на Востоке вновь разгорится искра троичной технологии, мы, возможно, станем свидетелями зарождения новой эры вычислительной техники. Какие изменения произойдут с нашими электронными устройствами, если троичные чипы получат широкое применение?

Источники
----------------
Huawei "ternary logic gate circuit"
https://www.youtube.com/watch?v=J4r0DJ5Gx7A

Huawei's patent application for ternary logic gate circuits
https://youtu.be/7vNhomAwgPU

[BEPEP]

Huawei открывает беспрецедентные возможности. Генеральный директор Nvidia Хуан Ренсюнь (Huang Renxun) в недавнем интервью признал, что, хотя западные технологические гиганты по-прежнему полагаются на многослойные транзисторы для увеличения вычислительной мощности, троичный патент Huawei незаметно затронул первоначальную проблему проектирования чипов - как добиться более высокой эффективности с меньшими затратами ресурсов.

Тяжела и неказиста, жизнь простого журнаглиста. Троичный патент Huawei - надо в мемориз куда записать
Троичная газета, троичная еда, троичный туалет(М/Ж и неопределённый пол), троичный патент - всё троично