<p>5500FP 是一种在 FPGA 上实现的三元 CPU。它的速度并不快，但它使得实验不使用二进制的计算机变得更容易。</p>
<p>独立研究者 Claudio Lorenzo La Rosa 最近发表了论文《5500FP：一种 24-三元平衡三元 RISC 处理器》。这篇论文相当技术性，但只有七页长。它描述了如何在传统的基于二进制的 FPGA 上实现三元处理器：</p>
<p>计算机没有固有的理由必须以二进制编码一切。自然界比单纯的 “开” 或 “关” 要复杂得多。另一种非常适合数字电子的逻辑编码方式是三元逻辑。它用三元数（trits）而不是比特（bits）来编码数字。一个三元数可以承载三种值，而不是 “开” 或 “关” 所表示的两种值。常见的版本是平衡三元，其中一个三元数可以表示 1、0 或 -1。</p>
<p>“比特” 这个词是 <strong>b</strong> inary dig <strong>it</strong> 的缩写，由已故的美国数学家 John W Tukey 首创，他还创造了 “软件” 这个词，并且作为附加贡献设计了快速傅里叶变换算法。由此推导，如果二进制数字是比特，那么三元数字就是 “trit”。这是指具有三种离散状态的三元，而不是 BOFH 版本。</p>
<p>三元计算机逻辑有着悠久的历史先例。伟大的 Donald Knuth 是其支持者；在《计算机程序设计的艺术》第二卷中，他称其为 “或许是最美丽的数字系统”。爱荷华大学的 Douglas Jones 提出了三元宣言，解释了数字编码的工作原理以及更多内容。早在 2017 年，一个团队提出了一种更专业的三元 FPGA 芯片，几年后，一个韩国团队研究了三元组件的晶圆级制造。</p>
<p>过去曾经建造过三元计算机。在 1950 年代末的莫斯科国立大学——大约在已故的 Sir Tony Hoare 在那里时——由 Sergei Sobolev 和 Nikolay Brusentsov 领导的团队建造了一台三元机器，Setun 计算机。关于 Setun 的文献很多——大部分是俄文——但《未走的路——Setun、冷战与非二进制计算的失落未来》很有趣。Brusentsov 共同撰写了一份技术描述《三元计算机：Setun 和 Setun 70 [PDF]》，该文为英文。</p>
<p>Setun 启发了后来的美国 TERNAC 机器，它也是三元的——但它仅作为在 Burroughs 二进制机器上运行的 Fortran 模拟存在。TERNAC 的开发者 Gideon Frieder 发表了两篇常被引用的 1972 年论文：三元计算机第一部分：三元计算机的动机和三元计算机第二部分：三元计算机的仿真。</p>
<ul>
<li>亲爱的，我缩小了 LLM！初学者的量化指南——以及测试它</li>
<li>世界上有 10 种人，但只有一个 Melvyn</li>
<li>‘我敢打赌俄罗斯黑客没想到他们的目标会如此糟糕’</li>
<li>中国人用三元分子超越了二进制</li>
</ul>
<p>Setun 没有导致更多三元硬件的原因之一是其底层实现使用了二进制逻辑，每个三元数由两个门控制。这种实现更容易，但本质上是浪费的：一个三元数可以承载大约 1.58 倍于一个比特的数据，但使用两个比特会浪费这一优势——你可以在二进制中存储多出三分之一的数据（两个比特可以表示四种状态，而一个三元数仅表示三种状态）。然而，这也是 5500FP 处理器的实现方式，既是出于使用现成逻辑部件的良好理由，也是为了更容易与几乎所有其他现有的计算机硬件接口，而这些硬件都是基于二进制的。</p>
<p>La Rosa 对这个想法充满了巨大潜力，并且有一个关于它的完整网站：三元逻辑 CPU——第三个千年的性能与效率。®</p>

<p>5500FP 是由独立研究者 Claudio Lorenzo La Rosa 开发的三元 CPU，实施在 FPGA 上。尽管速度不是很快，但它允许对非二进制计算进行实验。技术论文《5500FP：一种 24-三元平衡三元 RISC 处理器》解释了如何使用传统的基于二进制的 FPGA 创建三元处理器。三元逻辑使用三元数来表示三种值，相较于二进制，它提供了一种更细致的逻辑编码方法。La Rosa 倡导三元计算的潜力，强调其历史背景和相对于二进制系统的优势</p>

<p>The 5500FP is a ternary CPU implemented on an FPGA. It's not very fast, but it makes it easier to experiment with computers that don't use binary.</p>
<div class="lb-trans"><p>5500FP 是一种在 FPGA 上实现的三元 CPU。它的速度并不快，但它使得实验不使用二进制的计算机变得更容易。</p>
</div><p>Independent researcher Claudio Lorenzo La Rosa recently published 5500FP: A 24-Trit Balanced Ternary RISC Processor. The paper is quite technical, but it's only seven pages long. It describes how to implement a ternary procesor on a conventional binary-based FPGA:</p>
<div class="lb-trans"><p>独立研究者 Claudio Lorenzo La Rosa 最近发表了论文《5500FP：一种 24-三元平衡三元 RISC 处理器》。这篇论文相当技术性，但只有七页长。它描述了如何在传统的基于二进制的 FPGA 上实现三元处理器：</p>
</div><p>There's no inherent reason computers have to encode everything in binary. The natural world is more subtle than just &#34;on&#34; or &#34;off&#34;. Another way of encoding logic that's quite well-suited to digital electronics is <em>ternary</em> logic. This encodes numbers in <em>trits</em> instead of bits. A trit can hold one of three values, rather than the two represented by &#34;on&#34; or &#34;off&#34;. A common version is balanced ternary, in which one trit can hold one, zero, or minus 1.</p>
<div class="lb-trans"><p>计算机没有固有的理由必须以二进制编码一切。自然界比单纯的 “开” 或 “关” 要复杂得多。另一种非常适合数字电子的逻辑编码方式是三元逻辑。它用三元数（trits）而不是比特（bits）来编码数字。一个三元数可以承载三种值，而不是 “开” 或 “关” 所表示的两种值。常见的版本是平衡三元，其中一个三元数可以表示 1、0 或 -1。</p>
</div><p>The word &#34;bit&#34; is short for <strong>b</strong> inary dig <strong>it</strong> and was coined by the late American mathematician John W Tukey, who also came up with the word &#34;software&#34; and as an encore devised the Fast Fourier Transform algorithm. By extension, if a Binary digIT is a bit, then a TRInary digiT is a &#34;trit&#34;. That's trinary as in having three discrete states, not the BOFH version.</p>
<div class="lb-trans"><p>“比特” 这个词是 <strong>b</strong> inary dig <strong>it</strong> 的缩写，由已故的美国数学家 John W Tukey 首创，他还创造了 “软件” 这个词，并且作为附加贡献设计了快速傅里叶变换算法。由此推导，如果二进制数字是比特，那么三元数字就是 “trit”。这是指具有三种离散状态的三元，而不是 BOFH 版本。</p>
</div><p>There is a long historical precedent for ternary computer logic. The great Donald Knuth is a fan; in volume 2 of <em>The Art of Computer Programming</em>, he called it &#34;perhaps the prettiest number system.&#34; The University of Iowa's Douglas Jones offers the Ternary Manifesto, which explains how number encoding works and much more. Back in 2017 a team came up with a more specialized ternary FPGA chip, and a couple of years later a South Korean team looked into wafer-scale fabrication of ternary components.</p>
<div class="lb-trans"><p>三元计算机逻辑有着悠久的历史先例。伟大的 Donald Knuth 是其支持者；在《计算机程序设计的艺术》第二卷中，他称其为 “或许是最美丽的数字系统”。爱荷华大学的 Douglas Jones 提出了三元宣言，解释了数字编码的工作原理以及更多内容。早在 2017 年，一个团队提出了一种更专业的三元 FPGA 芯片，几年后，一个韩国团队研究了三元组件的晶圆级制造。</p>
</div><p>Ternary computers have been built in the past. At Moscow State University in the late 1950s – around the time the late Sir Tony Hoare was there – a team led by Sergei Sobolev and Nikolay Brusentsov built a ternary machine, the Setun Computer. A lot has been written about Setun - much is in Russian - but the Road Not Taken – Setun, the Cold War, and the Lost Future of Non-Binary Computing is interesting. Brusentsov co-wrote a technical description, Ternary Computers: The Setun and the Setun 70 [PDF], which is in English.</p>
<div class="lb-trans"><p>过去曾经建造过三元计算机。在 1950 年代末的莫斯科国立大学——大约在已故的 Sir Tony Hoare 在那里时——由 Sergei Sobolev 和 Nikolay Brusentsov 领导的团队建造了一台三元机器，Setun 计算机。关于 Setun 的文献很多——大部分是俄文——但《未走的路——Setun、冷战与非二进制计算的失落未来》很有趣。Brusentsov 共同撰写了一份技术描述《三元计算机：Setun 和 Setun 70 [PDF]》，该文为英文。</p>
</div><p>Setun inspired the later American TERNAC machine, which was also ternary – but it only existed as a simulation in Fortran on top of a Burroughs binary-based machine. TERNAC's developer, Gideon Frieder, published two oft-cited 1972 papers from the project: Ternary computers part I: motivation for ternary computers and Ternary computers part 2: emulation of a ternary computer.</p>
<div class="lb-trans"><p>Setun 启发了后来的美国 TERNAC 机器，它也是三元的——但它仅作为在 Burroughs 二进制机器上运行的 Fortran 模拟存在。TERNAC 的开发者 Gideon Frieder 发表了两篇常被引用的 1972 年论文：三元计算机第一部分：三元计算机的动机和三元计算机第二部分：三元计算机的仿真。</p>
</div><ul>
<li>Honey, I shrunk the LLM! A beginner's guide to quantization – and testing it</li>
<li>There are 10 types of people in the world, but there is only one Melvyn</li>
<li>'I bet Russian hackers weren't expecting their target to suck so epically hard as this'</li>
<li>Chinese go beyond binary with ternary molecule</li>
</ul>
<div class="lb-trans"><ul>
<li>亲爱的，我缩小了 LLM！初学者的量化指南——以及测试它</li>
<li>世界上有 10 种人，但只有一个 Melvyn</li>
<li>‘我敢打赌俄罗斯黑客没想到他们的目标会如此糟糕’</li>
<li>中国人用三元分子超越了二进制</li>
</ul>
</div><p>One of the reasons that Setun didn't lead to more ternary hardware is that the underlying implementation used binary logic, with two gates holding each trit. This is easier to implement, but it's inherently wasteful: one trit can hold approximately 1.58× more data than one bit, but using two bits wastes that advantage – you could be storing a third more data in binary (two bits can represent four states, while one trit only represents three states.) However, this is also how the 5500FP processor does it, both for the good reason of using off-the-shelf logic parts and also to make it easier to interface with basically any and all other existing computer hardware, which is all binary-based.</p>
<div class="lb-trans"><p>Setun 没有导致更多三元硬件的原因之一是其底层实现使用了二进制逻辑，每个三元数由两个门控制。这种实现更容易，但本质上是浪费的：一个三元数可以承载大约 1.58 倍于一个比特的数据，但使用两个比特会浪费这一优势——你可以在二进制中存储多出三分之一的数据（两个比特可以表示四种状态，而一个三元数仅表示三种状态）。然而，这也是 5500FP 处理器的实现方式，既是出于使用现成逻辑部件的良好理由，也是为了更容易与几乎所有其他现有的计算机硬件接口，而这些硬件都是基于二进制的。</p>
</div><p>La Rosa sees great potential in the idea, and has a whole website about it: Ternary Logic CPUs – Performance and efficiency in the third Millennium. ®</p>
<div class="lb-trans"><p>La Rosa 对这个想法充满了巨大潜力，并且有一个关于它的完整网站：三元逻辑 CPU——第三个千年的性能与效率。®</p>
</div>

这并非二元选择。独立研究人员在 FPGA 上构建了一个三元 CPU