3진법 컴퓨터
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1. 개요
3진법 컴퓨터는 세 가지 이산 상태를 다루는 컴퓨터 시스템으로, 불균형 삼진법(0, 1, 2), 균형 삼진법(-1, 0, 1) 등 다양한 방식으로 숫자를 표현할 수 있다. 1840년 토마스 파울러는 균형 삼진법을 사용하는 계산기를 제작했으며, 1958년 소련에서 최초의 현대적 전자 3진법 컴퓨터인 세툰이 개발되었다. 최근에는 울산과학기술원 연구팀이 저전력 고성능 마이크로칩 개발에 기여할 수 있는 3진법 반도체 기술을 개발했으며, 이는 삼성전자의 지원을 받아 상용화를 위한 검증을 진행 중이다. 3진법 컴퓨터는 광학 컴퓨터, 양자 컴퓨터, 거대 언어 모델 등 다양한 분야에 응용될 가능성을 보여준다.
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삼진법은 0, 1, 2 세 가지 숫자를 사용하여 수를 표현하는 위치 기수법으로, 3의 배수 계산에 유리하며, 다양한 분야에서 활용되고 음수를 포함하는 변형된 형태도 존재한다. - 3진법 컴퓨터 - 트리트
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| 3진법 컴퓨터 | |
|---|---|
| 3진법 컴퓨터 | |
 | |
| 유형 | |
| 종류 | 컴퓨터 |
| 기반 | 3진법 |
| 역사 | |
| 최초의 3진법 컴퓨터 | 세툰 |
| 개발 시기 | 1958년 |
| 개발 장소 | 모스크바 국립 대학교 |
| 개발자 | 니콜라이 브루센초프 |
| 예시 | |
| 사례 | 세툰 (컴퓨터) 세툰-70 트리악 |
2. 3진법의 종류
3진법은 사용하는 상태 값에 따라 여러 종류로 나뉜다. 3진법은 아래 표와 같이 여러 시스템으로 표현될 수 있다.[1]
| 시스템 | 상태 | ||
|---|---|---|---|
| 불균형 3진법 | 0 | 1 | 2 |
| 분수 불균형 3진법 | 0 | 1 | |
| 균형 3진법 | -1 | 0 | 1 |
| 알 수 없는 상태 논리 | F | ? | T |
| 3진 부호화 2진법 | T | F | T |
울산과학기술원(UNIST) 김경록 연구팀은 2019년 7월 15일 네이쳐지에 초절전 3진법 반도체 기술을 발표하였다. 삼성전자는 2017년부터 김경록 교수팀 연구를 지원하고 있다.[18]
2. 1. 불균형 3진법
울산과학기술원(UNIST) 김경록 연구팀은 2019년 7월 15일 네이쳐지에 초절전 3진법 반도체 기술을 대면적 웨이퍼에 구현하는 기술을 기고했다. 이 기술은 전류가 꺼지거나(0) 또는 켜진 상태(1)에서만 정보처리가 가능했던 기존 이진법 방식과 달리, 정보처리가 불가능한 상태인 '누설전류(2)' 상태에서도 정보처리가 가능하게 한다.[18] 이 기술은 기존 이진법 방식보다 계산 속도가 1,000배 이상 빠르고 소비전력도 적어 반도체 칩을 더 작게 만들 수 있다는 장점이 있다.3진법 컴퓨팅은 0, 1, 2의 세 가지 숫자를 사용하는 불균형 3진법으로 구현될 수 있다. 기존의 0과 1은 일반적인 이진법 컴퓨터와 같이 설명되지만, 2는 누설 전류로 사용된다.
세계 최초의 불균형 3진법 반도체 디자인은 한국의 울산과학기술원 김경록 교수 연구팀에 의해 대형 웨이퍼 상에 구현되었으며, 이는 향후 저전력 고성능 마이크로칩 개발에 기여할 것이다. 이 연구 주제는 2017년 삼성의 미래 프로젝트 중 하나로 선정되어 2019년 7월 15일에 발표되었다.[10]
2. 2. 균형 3진법
삼진법 컴퓨팅은 일반적으로 -1, 0, +1의 세 숫자를 사용하는 균형 삼진법으로 구현된다. 균형 삼진법 숫자에서 음수 값은 모든 +를 -로, 모든 -를 +로 바꾸면 얻을 수 있다. +와 - 숫자를 반전시킨 다음 일반적인 덧셈을 사용하면 숫자를 쉽게 뺄 수 있다. 균형 삼진법은 불균형 삼진법과 달리 별도의 음수 기호 없이도 양수만큼 쉽게 음수 값을 표현할 수 있다. 이러한 장점 덕분에 일부 계산은 이진법보다 삼진법에서 더 효율적이다.[11]2. 3. 기타 3진법
3진법 컴퓨팅은 세 가지 이산 상태를 다루지만, 3진법 숫자는 다르게 정의될 수 있다.[1]| 시스템 | 상태 | ||
|---|---|---|---|
| 불균형 3진법 | 0 | 1 | 2 |
| 분수 불균형 3진법 | 0 | 1/2|2분의 1영어 | 1 |
| 균형 3진법 | −1 | 0 | 1 |
| 알 수 없는 상태 논리 | F | ? | T |
| 3진 부호화 2진법 | T | F | T |
3진법 양자 컴퓨터는 트라이트 대신 큐트리트를 사용한다. 큐트리트는 브라-켓 표기법으로 로 쓸 수 있는 3차원 복소수 단위 벡터인 양자 상태이다.[2] 기저 벡터()에 주어진 레이블은 위에 주어진 레이블과 같이 다른 레이블로 바꿀 수 있다.
2. 4. 3진법 양자 컴퓨팅
3진법 양자 컴퓨터는 트라이트 대신 큐트리트를 사용한다. 큐트리트는 브라-켓 표기법으로 로 쓸 수 있는 3차원 복소수 단위 벡터인 양자 상태이다.[2] 기저 벡터()에 주어진 레이블은 다른 레이블로 바꿀 수 있다.3. 3진법의 역사
3진법 연산에 대한 아이디어는 오래전부터 존재했다. 토마스 파울러는 조지 비델 에어리 경에게 보낸 편지에서 3진법이 10진법보다 기계적 계산에 더 적합하다고 생각한다고 말했다.[5]
1973년 미국에서는 이진 컴퓨터에서 작동하는 3진법 컴퓨터 에뮬레이터 테르낙(Ternac)이 개발되었다.[8] 캐나다에서는 3진법 컴퓨터 QTC-1이 개발되었다.[9]
3. 1. 초기 아이디어
1840년 토마스 파울러는 나무로만 제작된 초기 계산기를 만들었는데, 이 계산기는 균형 3진법으로 작동했다.[3][4][5] 파울러는 3진법이 10진법보다 기계적 계산에 더 적합하다고 생각했다.[5]3. 2. 세툰
1958년 소련의 니콜라이 브루센초프는 모스크바 대학교에서 세계 최초의 현대적 전자 3진법 컴퓨터인 세툰을 개발했다.[6][7] 세툰은 이진법 컴퓨터보다 전력 소비량과 생산 비용이 낮다는 장점이 있었다. 1970년 브루센초프는 세툰-70이라고 불리는 이 컴퓨터의 향상된 버전을 제작했다.[6]3. 3. 테르낙
토마스 파울러는 조지 비델 에어리 경에게 보낸 편지에서 다음과 같이 말했다.[5]> 나는 종종 사회 초기에 10진법 대신 3진법 표기법이 채택되었다면, 정신적 계산에서 기계적 계산으로의 전환이 매우 분명하고 간단했기 때문에, 현재와 같은 기계가 오래 전에 보편화되었을 것이라고 생각합니다.
1973년 미국에서는 2진법 컴퓨터에서 작동하는 3진법 컴퓨터 에뮬레이터 테르낙(Ternac)이 개발되었다.[8]
3. 4. QTC-1
토마스 파울러는 조지 비델 에어리 경에게 보낸 편지에서 10진법 대신 3진법 표기법이 채택되었다면 기계적 계산으로의 전환이 더 쉬웠을 것이라고 언급했다.[5]QTC-1은 캐나다에서 개발된 3진법 컴퓨터이다.[9]
4. 대한민국에서의 3진법 반도체 개발
2019년 울산과학기술원(UNIST) 김경록 교수 연구팀은 대면적 웨이퍼에 3진법 반도체 기술을 구현하는 데 성공했다.[18] 이 연구는 삼성전자가 지원하는 삼성미래기술육성센터 사업의 결과이며, 삼성전자는 2017년부터 김경록 교수팀의 연구를 지원해 왔다.[18]
4. 1. 기술적 특징
울산과학기술원(UNIST) 김경록 연구팀은 2019년 7월 15일 네이쳐지에 초절전 3진법 반도체 기술을 대면적 웨이퍼에 구현하는 기술을 발표했다.[18] 이 기술은 전류가 꺼진 상태(0)와 켜진 상태(1)뿐만 아니라, 기존에는 정보처리가 불가능하다고 여겨졌던 '누설전류(2)' 상태에서도 정보처리를 가능하게 한다. 3진법 반도체는 기존 이진법 방식보다 계산 속도가 1,000배 이상 빠르고 소비전력이 적으며, 반도체 칩을 더 작게 만들 수 있다는 장점이 있다.[18]3진법 컴퓨팅은 0, 1, 2의 세 가지 숫자를 사용하는 불균형 3진법으로 구현될 수 있다. 여기서 0과 1은 일반적인 이진법 컴퓨터와 같이 설명되지만, 2는 누설 전류로 사용된다.
세계 최초의 불균형 3진법 반도체 디자인은 울산과학기술원 김경록 교수 연구팀에 의해 대형 웨이퍼 상에 구현되었으며, 이는 향후 저전력 고성능 마이크로칩 개발에 기여할 것이다. 이 연구는 2017년 삼성의 미래 프로젝트 중 하나로 선정되어 2019년 7월 15일에 발표되었다.[10] 삼성전자는 2017년부터 김경록 교수팀 연구를 지원하면서 파운드리 사업부 팹에서도 상용화할 수 있도록 기술을 검증하고 있다.[18]
4. 2. 삼성전자와의 협력
삼성전자는 2017년부터 김경록 교수팀 연구를 지원하면서 파운드리 사업부 팹에서도 상용화할 수 있도록 기술을 검증하고 있으며, 이 연구 주제는 삼성전자의 미래 프로젝트 중 하나로 선정되어 2019년 7월 15일에 발표되었다.[18][10]5. 미래 응용 분야
도널드 커누스는 3진법 논리의 우아함과 효율성을 활용하기 위해 미래에 3진법 컴퓨터가 다시 개발될 것이라고 주장한다.[11] 조셉슨 접합은 시계 방향, 반시계 방향 또는 꺼짐의 초전도 전류를 사용하여 균형 잡힌 3진법 메모리 셀로 제안되었다.[14] 3진법 컴퓨팅은 거대 언어 모델(LLM) 및 기타 AI 애플리케이션을 구현하는데 활용될 가능성이 있다.[15]
5. 1. 광컴퓨터
도널드 커누스는 3진법 논리의 우아함과 효율성을 활용하기 위해 미래에 3진법 컴퓨터가 다시 개발될 것이라고 주장한다.[11] 광학 컴퓨터와 3진법 논리 시스템을 결합하는 것이 이러한 일이 일어날 수 있는 한 가지 방법이다.[12] 광섬유를 사용하는 3진법 컴퓨터는 어둠을 0으로, 빛의 두 직교 편광을 +1과 -1로 사용할 수 있다.[13]5. 2. 양자컴퓨터
도널드 커누스는 삼진법 논리의 우아함과 효율성을 활용하기 위해 미래에 삼진법 컴퓨터가 다시 개발될 것이라고 주장한다.[11] 양자컴퓨터에서 큐트리트를 활용하여 3진법 연산을 구현할 수 있는데, 한 가지 방법은 광학 컴퓨터와 삼진법 논리 시스템을 결합하는 것이다.[12] 광섬유를 사용하는 삼진법 컴퓨터는 어둠을 0으로, 빛의 두 직교 편광을 +1과 -1로 사용할 수 있다.[13]조셉슨 접합은 시계 방향, 반시계 방향, 또는 꺼짐의 초전도 전류를 사용하여 균형 잡힌 삼진법 메모리 셀로 제안되었다. "제안된 메모리 회로의 장점은 삼진법 연산으로 인해 고속 연산, 낮은 전력 소비 및 매우 간단한 구조를 갖는다는 것이다."[14]
삼진법 컴퓨팅은 부동 소수점 연산 대신 빠르고 효율적인 거대 언어 모델 (LLM) 및 잠재적으로 다른 AI 애플리케이션을 구현할 수 있는 가능성을 보여준다.[15]
5. 3. 조셉슨 접합
조셉슨 접합은 시계 방향, 반시계 방향, 또는 꺼짐 상태의 초전도 전류를 이용해 균형 3진법 메모리 셀로 제안되었다. 제안된 메모리 회로는 3진법 연산을 통해 고속 연산, 낮은 전력 소비, 그리고 매우 간단한 구조를 가진다는 장점이 있다.[14]5. 4. 거대 언어 모델 (LLM)
삼진법 컴퓨팅은 거대 언어 모델(LLM) 및 기타 AI 애플리케이션 구현에 활용될 가능성이 있다.[15]5. 5. 탄소 나노 튜브 트랜지스터
탄소 나노 튜브 트랜지스터를 이용한 3진 논리 게이트 설계 연구가 활발히 진행되고 있다. 2020년부터 2024년까지 이 주제에 관한 1,000편 이상의 논문이 IEEE Xplore에 게재되었다.[17]6. 대중문화 속의 3진법
로버트 A. 하인라인의 소설 《사랑에는 시간이 충분하다》에서, 틀거리 이야기의 일부가 설정된 행성인 세쿤두스의 지각 있는 컴퓨터들은 미네르바를 포함하여 불균형 3진법 시스템을 사용한다. 미네르바는 계산 결과를 보고하면서 "삼십사만 천육백사... 원래의 3진법 판독값은 단위 쌍 쌍 쉼표 단위 무 무 쉼표 단위 쌍 쌍 쉼표 단위 무 무 점 무"라고 말한다.[16]
참조
[1]
웹사이트
Ternary Computing Testbed 3-Trit Computer Architecture
http://xyzzy.freeshe[...]
California Polytechnic State University of San Luis Obispo
[2]
서적
Explorations in Quantum Computing
Springer Science+Business Media
[3]
웹사이트
Thomas Fowler
http://myweb.tiscali[...]
[4]
간행물
The Ternary Calculating Machine of Thomas Fowler
2005-07-09
[5]
서적
Group Theory in the Bedroom, and Other Mathematical Diversions
https://books.google[...]
Farrar, Straus and Giroux
2008-04-01
[6]
웹사이트
Nikolay Petrovich Brusentsov
http://www.computer-[...]
2010-01-25
[7]
서적
Computing in Russia: the history of computer devices and information technology revealed
Vieweg+Teubner Verlag
[8]
간행물
The development of multiple-valued logic as related to computer science
IEEE
[9]
conference
A CMOS ternary ROM chip
https://wwwee.ee.bgu[...]
IEEE
1988
[10]
뉴스
S. Korean researchers develop world's first ternary semiconductor tech
https://www.mk.co.kr[...]
2019-07-17
[11]
서적
The Art of Computer Programming
Addison-Wesley
1980
[12]
간행물
Ternary Optical Computer Architecture
[13]
간행물
Ternary optical computer principle
http://www.scichina.[...]
2003
[14]
서적
Proceedings. 1998 28th IEEE International Symposium on Multiple- Valued Logic (Cat. No.98CB36138)
[15]
간행물
The Era of 1-bit LLMs: All Large Language Models are in 1.58 Bits
2024-02-27
[16]
서적
Time Enough for Love
Berkley Books
[17]
웹사이트
IEEE Xplore Search Results
https://ieeexplore.i[...]
2024-06-17
[18]
뉴스
https://news.naver.c[...]
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