据光明日报报道，北京航空航天大学电子信息工程学院李洪革教授团队，研发了一款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，该芯片从数系表示（颠覆二进制数）、计算算法（存内计算）以及异构计算体系架构（SoC）等方面实现了颠覆性创新工作。该工作开创了以混合概率数为计算基础的新的计算范式，为我国高性能智能计算提供了从数系表示到芯片实现的原始创新。

　　算力是衡量一个国家工业基础能力的关键指标。高算力或高能效比是智能计算的核心，然而，当前计算芯片技术的面临着功耗墙和体系墙两类巨大挑战。一是传统芯片无法摆脱二进制数信息携带效率与高功耗的矛盾（功耗墙）；二是非硅基芯片无法与传统CMOS芯片及其计算体系直接通信等难题（体系墙）。

　　为了解决上述问题，该团队一直研究非二进制数的计算机理及芯片，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 Number,HSN）。李洪革介绍，概率计算是借助CMOS芯片逻辑“高电平”所占某确定时间内的概率来表示数。也就是数发生的“高电平”脉冲的频率表示其概率值。

　　该研究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，构建了三种数系间的数学表征并分析其高容错、抗干扰和高能效比等特性，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基础。

　　目前，该技术正在进行转化，主要应用在触控识别、仪表显示、飞控计算等智能控制领域。李洪革表示，团队正在研究混合概率计算专属扩展指令集及其微架构，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。片上专用算子时延在微秒级，满足专用硬件计算和灵活可变软件计算的多重需求。（文章来源：光明日报）

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