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1958年,苏联曾生产了50台三进制电脑,理论上来说,三进制更接近人类大脑的思维

1958年,苏联曾生产了50台三进制电脑,理论上来说,三进制更接近人类大脑的思维方式,没曾想却输给了美国的二进制电脑,这又是为什么?

那年,苏联莫斯科国立大学的研究团队在科学家尼古拉·布鲁森佐夫的带领下,研制出全球首台实用化三进制电子计算机Setun。

这台机器没有沿用当时主流计算机的二进制,而是采用平衡三进制。

以负电压、零电压和正电压对应-1、0、1三种状态,使得电路结构比二进制更简洁,所需元器件数量也少了大约25%。

Setun的运算效率比同期二进制计算机Ural-2高出30%,维护成本只有后者的三分之一。

在整个莫斯科国立大学的计算中心连续运行17年,期间只更换过三个有缺陷的元器件。

这台三进制计算机不仅性能稳定,还展现出另一种优势:理论上三进制是信息效率最高的计数进制,因为自然常数e约等于2.718,而整数3最接近这个最优值。

平衡三进制在表示负数时无须额外的符号位,做加减法时也能省去二进制中复杂的补码转换。

整个计算逻辑更贴近人类大脑的思维模式,更适合处理人工智能领域的模糊运算和自主學习。

不过,苏联的这套技术路线并非凭空想象。

早在1840年,英国发明家托马斯·福勒就曾用木材建造过一台基于平衡三进制的机械式计算机。

苏联的研究人员继承了这一思想,并利用当时成熟的铁氧体磁芯和半导体二极管实现了三态逻辑电路。

理论上可以使用比二进制更少的晶体管完成复杂运算,功耗也更低。

教学、工程计算和工业控制领域都对Setun给出很高评价,认为其编程简单、运行稳定。

1970年,莫斯科大学又推出升级版Setun 70,专门定义了由6个三进制位组成的三进制字节“tryte”,约等于9.5个二进制位,指令集也带有早期精简指令集的设计思路。

可是,这台理论上更优越的机器最终还是输给了美国的二进制电脑。

背后原因并不只是技术问题,更多是经济生态与产业体系的问题。

苏联工业部始终不看好Setun,将其当作“大学里的空想产物”。

尽管国内外订单像雪片一样飞来,工业部却严限制生产进度,年产量只维持在10到15台,根本不满足市场需求。

1965年,在订单尚未完成的情况下,官方直接叫停了生产,转而推广性能更差但价格却贵了2.5倍的二进制计算机。

停产根本原因,恰恰是Setun造得太好了,电子元件良品率极高,价格又低,单价只有27.5万卢布,创造了当时的最低纪录。

与此同时,苏联电子工业的整体方向也出了大问题。

1958年,根据专家建议,认为电子管在核电磁脉冲下的生存能力比晶体管更,要求全国放弃晶体管研发,集中力量搞电子管小型化。

这个决策冻住了整个产业,数十个研究所和工厂的工程师、工人指着电子管项目吃饭,没有人敢公开说“晶体管才是未来”。

晶体管收音机在美國上市第一年就卖了10万台,市场反馈直接转化为研发资金,促使一批研究者频繁跳槽、不断提出新思路,整个产业链在商业竞争中加速迭代。

而苏联直到20世纪60年代,军方在越战中缴获美國F-4战斗机上的半导体集成电路后,才惊觉差距已经拉开,匆忙转向晶体管研发。

转向后的苏联依然面临更凶猛的制度困局,由于此前十几年理论与工艺的脱节,研究院只能走捷径,抄袭美国芯片的设计。

整个70年代,因特尔、德州仪器出一款新品,苏联很快就能找到仿制品。

国企研究院甚至为谁先山寨了美国产品、谁更有资格申报奖项而相互争吵。

这些仿制芯片在实验室里勉强能达到美国同行的水平,可一旦交付工厂批量生产,良品率和质量就大幅下降。

更大的问题是造出来后没有民用市场可以消化,只能塞进军工装备里。

美國的芯片产业则是另一个运转逻辑:芯片设计出来,安进电脑、微波炉、助听器就能在市场上卖钱,消费者买单之后,利润又回到研发环节,形成正向循环。

苏联缺的不是天才,缺的是织起整个生态的“市场之手”。

二进制计算机在70多年时间里建起的高墙,从芯片制造到编程语言,再到开发工具和程序员的知识体系,已经厚得让人难以撼动。

理论上的最优解,输给了现实中最稳定的生态。

技术从来不只是实验室里的公式,谁能把电路做到既稳定又便宜,谁能把芯片卖到千家万户并收回研发成本,谁才能真正定义下一个计算时代。

信息来源:(澎湃网——《2021年10月13日苏联的三进制电脑,为什么被二进制干掉了?》)