把14億中國人都拉到一個微信群在技術上能實現嗎?
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最近,知乎上有一個非常熱門的問題:“把 13 億中國人民都拉到一個微信群裡在技術上能實現嗎?”
實際上,根據國家統計局的資料,截至 2017 年末,中國大陸總人口為 13 億 9008萬人(包括31個省、自治區、直轄市和中國人民解放軍現役軍人,不包括香港、澳門和臺灣以及海外華僑人數),早已超過 13 億。
目前,微信群組成員人數上限為 500 人,把近 14 億中國人都拉到一個微信群,從技術的角度考慮現實嗎?需要多少臺伺服器?而且在一個 14 億人的群裡,要怎樣搶紅包?手機會不會爆炸?歡迎大家收看官方吐槽系列~(本文已獲授權)
先說結論:也許可以實現,但你會什麼都看不見。
根據 2017 年《微信資料報告》的公開資料 [參考 1]
2017 年 9 月,微信日均登陸 9.02 億人,日均傳送訊息 380 億次
這意味著平均每人每天傳送資訊 42 條,如果全國人民(對了,現在全國人口已經接近 14 億)在同一個群裡說話,這個群每天出現的資訊就高達
這麼多資訊僅僅是勻速傳送的話,考慮到大家的睡眠,睡覺的 8 小時不算,那麼手機裡每秒要接收的資訊就是
哇塞,每秒超過 100 萬條啊!目前主頻最高的手機 CPU 之一,高通驍龍 845有 2.8GHz 的處理能力
這是什麼概念?全球第一款微處理器是 1971 年英特爾推出的 Intel 4004[參考3],這個老古董的主頻也有 108KHz 啊。所以 21.9KHz 就是啥也幹不了。
幸好 IT 界有個摩爾定律:每 18 個月CPU 效能就能翻倍(或者價錢是一半)。雖然現有科技已經很難讓主頻提升(某牙膏廠拼命擠也只有 5 Ghz)。
但假設我們使用了黑科技提升主頻。等到了 2025 摩爾定律失效時[參考4],我們的手機CPU主頻應該達到
看起來不錯嘛,不過每條訊息能得到的計算能力將達到:
呵呵,依然沒有達到 Intel 4004 的水平,所以結果就是你等了7年,還是進不了這個全國群搶一個紅包。
好吧,咱們讓手機接入一個給力點的電腦, 比如說全球超算第一名的太湖之光,1 千萬個 CPU 核心 [參考5] 來幫忙處理這個宇宙第一大微信群。算力的問題總算有了著落。
我們假設平均每條訊息有 10 個漢字,這大概相當於 30 byte,算上應用層會加上一定的控制字元,再加上 TCP/IP 網路層的資料消耗大概是 74 byte,取個整,平均每條訊息有 100 byte,每個 byte 相當於 8 個 bit。
這時每秒需要的網路頻寬大約是
如果有人發紅包,需要的頻寬就更大了。
理論上,4G 網路能支援 1000Mbps[參考6],但別忘了,是全國人民在同一個群裡,而你周圍的人也需要同樣的頻寬,這使得你附近的基站不堪重負,陷入癱瘓。
為了避免網路癱瘓導致你搶不到紅包或者看群訊息,你需要搬到一個周圍沒有人的基站,比如放暑假了全校只有你還沒回家的時候。
不過運營商的日子就不好過了,因為這一秒全國上下的流量就達到了驚人的:
這相當於 2017 4 月份的全國移動資料總流量的 65.7%[參考7],意味著每 18 秒就能用完全國一年的流量。運營商瑟瑟發抖.gif
如果把 1.146 Ebit 資料用 2TByte 3.5 英寸硬碟(20 mm 高)裝起來,然後疊起來,有 1433.25 m,相比之下,全球最高樓——迪拜的哈里發塔只有區區828m。
當然,如果確實有需要,我相信電信運營商們肯定砸下重金為你建設全世界最大的寬頻網路。
不過,接下來該花錢的就不是運營商——而是騰訊了。
為了處理這 1.146 Ebps 的流量, 騰訊需要準備 11466 萬套交換機和伺服器。
目前一臺大廠 4 口萬兆交換機售價大約是 4000 元,一臺便宜帶萬兆口的伺服器則大概需要 10000 元,這兩項加起來的費用是:
呃,僅僅這兩項就相當於 深圳2014年全年的GDP[參考8]。
這裡還不包括網線、電線、伺服器機架、機房託管、電費、執行支出……
這麼多裝置的存放也是個問題。一臺帶萬兆(10Gbps)口的 2U 伺服器有 88.9 mm 高,這樣疊起來就有
這差不多是中國到美國的飛機航線距離啊,用來修鐵路也是夠夠的了
好了,有了這麼多裝置加持,這下你終於可以愉快地進了群。
但你驚訝地發現,螢幕上除了白色,什麼都沒有——
這是因為你的眼睛沒辦法接收這麼快的資料!
人眼的視覺暫留時間是 100-400 毫秒[參考9] ,而我們這個群每秒鐘就要顯示 102 萬條資訊,每條訊息停留的時間只有大概 0.001 毫秒。相比之下,電影、電視都有 41 毫秒。
因此你還沒來得及看清訊息,它就已經消失了,最後只留下一團白色的色塊在螢幕的正中央。
原文連結:
https://www.zhihu.com/question/293021546/answer/487157602
參考連結:
[1]: 2017微信資料報告:日登入使用者超9億 日傳送訊息380億次
[2]: 高通驍龍 845 平臺 | Qualcomm
https://www.qualcomm.cn/snapdragon/processors/845
[3]: Intel 4004 維基百科
https://zh.wikipedia.org/wiki/Intel_4004
[4]:Moore's law - Wikipedia
https://en.wikipedia.org/wiki/Moore%27s_law#Driving_the_future_via_an_application_focus
[5]: The 48th edition of the TOP500 list
https://www.top500.org/lists/2016/11/
[6]: 4G 維基百科
https://zh.wikipedia.org/zh-cn/4G
[7]: 2017年4月通訊業主要指標完成情況(一)
http://www.miit.gov.cn/n1146312/n1146904/n1648372/c5652964/content.html
[8]: 深圳統計年鑑2017
http://www.sztj.gov.cn/xxgk/zfxxgkml/tjsj/tjnj/201712/P020180822606533537093.pdf
[9]: 視覺暫留 維基百科
https://zh.wikipedia.org/zh-cn/視覺暫留
【完】
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