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把13億中國人拉到一個群會發生什麽?| 你問鵝答

後台總有些腦洞大的朋友向我們提出奇奇奇怪的問題,比如前兩天就有人問——

把 13 億中國人民都拉到一個微信群裡在技術上能實現嗎?”……

聽到這個問題,全廠的人都炸了。要知道一個微信群最多只能有500人啊,QQ群也只有2000而已。當你有機會加入一個2000人QQ群的時候,你就已經感受到“資訊爆炸”的可怕……

13億人的微信群?Are you sure?

然鵝,鵝廠的工程師們的藝高人膽大,居然有人跳出來認認真真地做了回答。喏,就是下面這位開發小哥哥,他給出了一個知乎萬讚的回答,請好好欣賞他的靈魂作畫!

先說結論:也許可以實現,但你會什麽都看不見。

根據2017年《微信數據報告》的公開數據[參考1]:

2017年9月,微信日均登陸9.02億人,日均發送消息380億次

這意味著平均每人每天發送資訊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:

這麽多資訊僅僅是勻速發送的話,考慮到大家的睡眠,睡覺的8小時不算,那麽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[參考2],一共是8核。

如不計算安卓系統、顯示刷新、網絡IO等CPU操作的話,每條資訊能分配到的計算能力是:

這是什麽概念?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就是啥也乾不了。

幸好IT界有個摩爾定律:每18個月CPU性能就能翻倍(或者價錢是一半)。雖然現有科技已經很難讓主頻提升(某牙膏廠拚命擠也只有5Ghz)。

但假設我們使用了黑科技提升主頻。等到了2025摩爾定律[參考4]失效時,我們的手機CPU主頻應該達到:

看起來不錯嘛,不過每條消息能得到的計算能力將達到:

呵呵,依然沒有達到Intel 4004的水準,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, 比如說曾經全球超算第一名的太湖之光[參考5],用他的1千萬個CPU核心來幫忙處理這個宇宙第一大微信群。算力的問題算是有了著落。

我們假設平均每條消息有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網絡層的數據消耗大概是74 byte,取個整,平均每條消息有100 byte。

而每個byte 相當於8個bit,所以這時每秒需要的網絡帶寬大約是:

這時千萬不要有人發紅包,否則需要的帶寬就更大了。

理論上,4G網絡能支持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帶寬,這使得你附近的基地台不堪重負,陷入癱瘓。

為了避免網絡癱瘓導致你搶不到紅包或者看群消息,你需要搬到一個周圍沒有人的基地台,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月份的全國移動數據總流量的65.7%[參考7],同時意味著每18秒就能用完全國一年的流量 。運營商瑟瑟發抖.gif

如果把1.146Ebit數據用2TByte 3.5英寸硬碟(20mm高)裝起來,然後疊起來,有1433.25m,相比之下,全球最高樓——杜拜的哈裡發塔只有區區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絡。

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1.146Ebps 的流量,騰訊需要準備11466萬套交換機和伺服器。

目前一台大廠4口萬兆交換機售價大約是4000元,一台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、運行支出……

況且,這麽多設備的存放也是個問題。一台帶萬兆(10Gbps)口的2U伺服器有88.9mm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,有了這麽多設備加持,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,什麽都沒有——這是因為你的眼睛沒辦法接收這麽快的數據!

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,每條消息停留的時間只有大概0.0001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消息,它就已經消失了,最後隻留下一團白色的色塊在螢幕的正中央。

歪,妖妖韭嗎?我的手機著火了,能不能來一下……

關於騰訊或者騰訊產品

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參考資料

[1]:2017微信數據報告:日登錄用戶超9億 日發送消息380億次

[2]:高通驍龍 845 平台 | Qualcomm

[3]:Intel芯片設計35年:從4004到80核心I

[4]:Moore's law

[5]:The 48th edition of the TOP500 list

[6]:The “true 4G” standard

[7]:2017年4月通信業主要指標完成情況(一)

[8]:深圳統計年鑒2017

[9]:Simple and contingent aftereffects of perceived duration in vision and audition

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