日前@数码闲聊站爆料称,5月华为在折叠屏+PC+平板电脑方面将有大动作,新品普遍采用16:10设计,以便于全方位布局鸿蒙生态。过去华为虽然也将PC视为鸿蒙生态的一部分,但毕竟运行Windows系统,无法拉齐生态。如今华为的新品规划似乎意味着,首款鸿蒙PC真的要来了。

(图源:微博截图)
去年9月余承东就曾透露过鸿蒙PC的消息,该产品今年面世在意料之内。然而面对Windows和macOS两大强敌,鸿蒙PC如何突出重围依然是个大问题。近期曝光的华为三进制逻辑门电路专利(专利公开号:CN119652311A),或将成为鸿蒙PC的核心竞争力之一。

(图源:华为)
现阶段我们所使用的PC、手机等电子设备,底层逻辑基本基于二进制。华为该专利采用三进制逻辑门电路,可实现输入逻辑值加1、减1,利用逻辑值的27种单变量函数,简化三进制逻辑电路。基于三进制方案,华为有望改变PC行业。
三进制>二进制?
知乎大佬@白云龙,在一篇文章中对进制与计算效率进行了详细解读。依据他举的例子,假设需要表达0~999中任意一个数字,二进制需要20块牌子,即一共10组,每组都包含0和1两块牌子,三进制需要21块牌子,即一共7组,每组包含0、1、2三块牌子,其他进制同理。
在r进制下,若要表达M个数字,就需要r×logrM个牌子,最终可得到效率公式E=(M/lnM)×(lnr/r),求导可知,r=e(自然常数)时效率最高。e是无限不循环小数,约等于2.7182818,相较于数字2,数字3更接近e,效率也更高。

(图源:豆包AI生成)
早在1956年,看到三进制计算效率优势的苏联就启动了相关计算机研究,并于1958年打造出了第一台三进制计算机Сетунь。遗憾的是,尽管Сетунь顺利通过测试,在各种温度下均表现优异,指令系统效率领先同期二进制计算机40%,并且收到了大量订单,但迟迟得不到大批量生产的许可,最终在1965年停产。
1970年该研发团队又开发出了Сетунь 70型号三进制计算机,因得不到相关部门的支持,成为了三进制计算机的绝唱。
除了得不到政策上的支持,苏联三进制计算机失败还在于稳定三种状态的难度高,很难输入稳定的电压,对于电路设计、制造工艺、电子元件的性能均提出了严苛的要求,以当时的技术难以控制成本。而且三进制所使用的「tryte」体系与二进制「byte」体系不兼容,开发者倾向于为普及度更高的二进制计算机适配应用。
苏联放弃,华为拾起
虽然苏联放弃,但关于三进制计算的研究并未停止,中国、美国、韩国研究团队均公布过三进制相关信息和专利技术。经过超过半个世纪的发展,人类的材料学取得了巨大突破,足以应对三进制的严苛要求。
在解决生产问题后,三进制的优势将十分明显。网上曝出的消息显示华为三进制拥有0V、1.65V、3.3V三种电压,分别对应0、-1、1三种状态,可直接进行加减操作,无需像二进制一样使用补码表示负数,能够简化运算电路、提高信息密度,从而提升计算效率和能效。

(图源:华为)
三进制状态下,-1表达「假」,1表达「真」,0则表达「未知」,更符合人类对待事物的认知情况。
在AI大模型的训练和推理过程中,三进制可以更细腻地表达逻辑和数据信息,提供更丰富的取值选择,除了提高训练和推理效率,还能更精确地模拟复杂的逻辑关系和数据特征,从而提高模型的准确性和泛化能力。现代AI对于低精度计算(INT8、Ternary)容忍度较高,三进制可直接适配模型量化需求。
另外,三进制高效率、低能耗的特点,应用在PC等移动平台,还能降低芯片的耗电量,增加移动设备续航时间,可谓一举多得。问题在于,当前计算机领域的大厦建立在二进制之上,改用三进制意味着需要重建一座大厦。
以鸿蒙PC为基石,建造三进制大厦
关于鸿蒙PC,华为筹备已久,可手机端与PC端适配应用生态的难度不可同日而语。手机平台,用户更多的是社交、娱乐,以及处理一些琐事,用户所需的应用重合度较高,微信、支付宝、WPS、淘宝、京东、抖音等数千款主流应用完成适配后,就能满足大多数用户的日常所需。
PC则不同,娱乐、社交、生产力三大方面,除了社交应用生态适配较为简单,娱乐和生产力两方面,每个用户喜欢玩的游戏、所需的生产力工具可能都不同,很难全部满足。即便是被奉为「生产力工具」的Mac,搭载的macOS实际上也主要满足了用户图片、文字/表格、音频、视频等领域的办公需求,许多领域表现不如Windows。

Windows系统经过长时间的积累,应用数量达到了极为惊人的数字,鸿蒙PC基本不可能追上。因此,鸿蒙PC大概率对标苹果Mac,在应用层面以满足用户的图文办公为核心,以与鸿蒙平板、手机协同办公为亮点,向目标用户提供服务,未来逐渐丰富鸿蒙PC的生态,满足更多用户的需求。
在PC端,华为可能需要重构整个鸿蒙生态,三进制同样需要打造新的应用生态,华为完全可以考虑两件事一起做,减少分开研发的成本。
三进制除了能够提高鸿蒙PC的计算效率,还能带来两大优势,第一,基于三进制的高能效特性,增加产品的续航能力,让MateBook在续航方面追上MacBook;第二,基于三进制更适合AI训练和推理的特性,部署端侧AI。
办公领域生成式AI的作用日益明显,但限于算力、存储空间等因素,高参数量端侧AI的部署依然困难重重,三进制有望帮助鸿蒙PC解决这一难题。

(图源:豆包AI生成)
通过对少部分图文办公软件的适配,布局图文办公场景,并效仿MacBook,以长续航保障用户办公体验,再以更强的端侧AI能力,实现与Windows、macOS的差异化竞争,或许可以帮助鸿蒙PC打开市场,赢得消费者的认可。
然而即便华为三进制芯片量产,初期大概率面向企业级用户,例如AI训练和推理所需的计算卡。消费者复杂多变的需求,令华为需要更长的时间去进行调研和适配优化,鸿蒙PC初期可能不支持三进制,在三进制逐步成熟后,再向三进制转变。
二进制生态极为完善,仅依靠更高的计算效率和能效表现,华为能够吸引多少消费者犹未可知。但在半导体制程工艺触及极限的情况下,三进制已然成为芯片性能进一步提升较为明确的方向。
制程工艺临近极限,华为给出新方向
鸿蒙PC是华为PC业务新的开始,三进制或许会降低设备适配软件生态的速度,但对于华为而言,PC设备改用鸿蒙系统,本就需要大规模重新适配软件生态。
@数码闲聊站爆料的华为16:10规划,表明华为可能打算把手机、平板电脑平台的部分鸿蒙应用移植到PC端。但正如小雷上文所言,PC的用途更加复杂,手机、平板平台的应用难以满足PC用户的办公和娱乐需求,华为依然需要与软件开发者合作,为鸿蒙PC适配应用。
在为鸿蒙适配应用的同时,华为可以腾出一部分精力为三进制软硬件做准备。例如用户使用较多的办公应用先适配二进制版本,尽快为用户提供服务,其他应用直接推进三进制适配工作。
若三进制芯片得以量产,并应用在鸿蒙PC,将大幅提升鸿蒙PC的性能和续航能力,而且还可以借助三进制在AI领域的优势,为产品部署参数量更多的端侧AI。

(图源:华为)
不只是华为,未来其他企业也有可能加入三进制计算机的开发工作。近几年芯片性能的提升,除了架构的改变之外,一定程度依赖制程工艺的进步,让芯片可以在相同面积情况下容纳更多晶体管。苹果、高通、联发科三大厂商每一代SoC的性能提升,都伴随着晶体管数量的大幅增加。
可制程工艺已经触及极限,量子隧穿效应愈发明显,漏电将成为限制芯片制程工艺提高的难关。在制程工艺进步空间越来越小的情况下,三进制或许可以成为苹果、高通、联发科、英伟达、英特尔等企业继续提高芯片性能的可选方案之一。
占据先机的华为,或许能够通过在三进制领域的率先布局,强化鸿蒙PC的竞争力,并将三进制的优势赋能平板、手机等设备,提高华为全品类的性能、能效,以及AI能力。