0和1運算邏輯將有大變革！

傳統電腦晶片運算的邏輯基礎可能會產生重大變革！從麻省理工學院育成出來的新創公司Lyric Semiconductor正在設計新款處理器，揚棄以0和1為基礎的必然性（certainty）運算邏輯，而改以或然率（probability）和可能性（likelihoods）作為設計新一代晶片運算的核心思維。若這款晶片在市場普及採用，將會徹底改變電子產業的風貌！

傳統的電腦晶片運算邏輯，是藉由晶片內電晶體電流的開關轉換模式，製造出一連串0和1的數字訊息，藉由軟體編解碼翻譯成對於人類產生意義的資訊內容。現在科學家想要跳脫這種0和1運算邏輯的必然性架構，設計另一種可以計算可能性和或然率的晶片運算架構。

或然率晶片架構大不同

Lyric所推出的LEC（Lyric Error Correction）技術，是開發新的邏輯閘電路，把電路內的電晶體當作是調節轉換器，取代以往電晶體作為開關運算的角色，讓邏輯閘電路在0和1數字之間接收輸入值和計算輸出值。這些訊息便代表著或然率模式，以此計算出另一種可參考的訊息內容。藉此，LEC技術可將既有晶片尺寸大幅縮減到1/30，晶片功耗更可大幅減少12倍。Lyric計畫在2年內將此晶片產品推進到商用化階段。

首先LEC技術將應用在快閃記憶體領域，藉此進一步提昇快閃記憶體的糾錯更正效能。因為快閃記憶體晶片在讀取消息時，每1000位元資訊中就會有1位元會出錯。隨著儲存密度提高，錯誤率也會隨之升高，這樣的糾錯更正晶片設計，可大幅降低快閃記憶體晶片的設計成本。

Lyric業務開發總監Mira Wilczek進一步表示，除了LEC技術外，Lyric亦正在開發一款以或然率計算平台為基礎的通用晶片GP5，計畫在2013年公佈樣品和測試結果。Lyric認為，相較於英特爾的X86晶片架構和AMD的邏輯晶片，GP5晶片性能可超越達1000倍。不過為了提高性能，GP5晶片程式設計必須採用Lyric的PSBL程式設計語言（Probability Synthesis Bayesian Logic）。

《圖一　經過錯誤校正技術（ECC）後，儲存效能可大幅提升》

或然率晶片挑戰Intel和AMD

Lyric的共同創辦人兼執行長Ben Vigoda表示，LEC技術只是一個開始，最終的目標是開發出一個可以廣泛適用的或然率運算處理器，徹底改變既有運算世界應用的風貌。

Ben Vigoda認為，0和1為基礎的二進位運算架構，逐漸不能滿足強調或然性運算的應用需求。二進位運算可能適合作業系統、資料庫和試算表等應用，但是在偵防詐欺、設計金融財務模型、基因序列測試、網路搜尋等，這些需要從多項可能性中挑選出或然率最高選項的重大應用，既有的二進位晶片運算架構已經產生侷限。雖然英特爾的X86和AMD處理器架構，也能進行或然率運算，但效果不彰。

除此之外，越來越多的拍賣和銷售網站公司，希望能從消費者過去的購買紀錄和數據當中，找出消費者最喜愛購買哪類產品的規律。以往的預測評估軟硬體機制，已經越來越不被市場所青睞。因為這樣的預測評估機制，還是以非黑即白的晶片運算邏輯為基礎，且需要耗費大量的處理負擔、電力功耗、演算法、硬體空間和資金投入。這項新技術將直接有利於像是亞馬遜書店、Yahoo或是Google這樣需要大型網路搜尋能力的公司，可有效承擔預測評估軟硬體機制的複雜任務，可以進一步因應諸如亞馬遜書店哪些人想買哪些書、以及基因序列最佳化的運算模型。

美國防部撐腰 Lyric來頭不小

除了MIT之外，Lyric也跟美國國防部關係密切，將近2000萬美元的投資是來自於美國國防部高等研究計畫局（Defense Advanced Research Projects Agency；DRAPA）的資助，同時風險投資公司Stata Venture Partners也是Lyric的董事代表之一。以往外界對於Lyric的認知還會停留在政府研發單位的刻板印象，因為Lyric以前的研發方向就跟軍事用途有關，例如確認通訊串流內位元資訊之間的關係，以及抹除資料的雜訊等。

隨著時間的演進，Lyric想要擺脫軍事研發任務的色彩，便積極與具備大型資料庫搜尋能力的公司展開廣泛的接洽。這個以或然率為核心的晶片運算架構，可說是相當備受矚目的一步。不過這一步要繼續走下去，還要承擔更多未知的風險。這樣的晶片架構要讓市場廣泛採用，Lyric還要繼續投入數億美金的資金才行。