把14亿中国人都拉到一个微信群在技术上能实现吗?

导读:知乎上有一个热门问题:把 14 亿中国人民都拉到一个微信群里在技术上能实现吗?

根据国家统计局的数据,截至 2017 年末,中国大陆总人口为 13 亿 9008万人(包括31个省、自治区、直辖市和中国人民解放军现役军人,不包括中国香港、澳门和中国台湾以及海外华侨人数)。

这个问题引来了腾讯官方号的回答。如果真的要建这个群,腾讯和手机运营商要面临哪些“不可能任务”?你需要一个什么配置的手机才能进这个群?你能收到什么群聊消息?怎样抢红包?

作者:Max(@mengzhuo,腾讯员工 运营开发) 来源:知乎

https://www.zhihu.com/question/293021546/answer/487157602

先说结论:也许可以实现,但你会什么都看不见。

根据2017年《微信数据报告》的公开数据[1]:

2017年9月,微信日均登陆9.02亿人,日均发送消息380亿次

这意味着平均每人每天发送信息42条,如果全国人民(对了,现在全国人口已经接近14亿)在同一个群里说话,这个群每天出现的信息就高达:

这么多信息仅仅是匀速发送的话,考虑到大家的睡眠,睡觉的8小时不算,那么手机里每秒要接收的信息就是:

哇塞,每秒超过100万条啊!目前主频最高的手机CPU之一,高通骁龙845有2.8GHz的处理能力[2] ,一共是8核,如不计算安卓系统、显示刷新、网络IO等CPU操作的话,每条信息能分配到的计算能力是:

这是什么概念?全球第一款微处理器是1971年英特尔推出的Intel 4004[3],这个老古董的主频也有108KHz啊。所以21.9KHz就是啥也干不了。

幸好IT界有个摩尔定律:每18个月CPU性能就能翻倍(或者价钱是一半)。虽然现有科技已经很难让主频提升(某牙膏厂拼命挤也只有5Ghz)。

但假设我们使用了黑科技提升主频。等到了2025摩尔定律失效时[4],我们的手机CPU主频应该达到:

看起来不错嘛,不过每条消息能得到的计算能力将达到:

呵呵,依然没有达到Intel 4004的水平,所以结果就是你等了7年,还是进不了这个全国群抢一个红包。

好吧,咱们让手机接入一个给力点的电脑, 比如说全球超算第一名的太湖之光,1千万个CPU核心[5]来帮忙处理这个宇宙第一大微信群。算力的问题总算有了着落。

我们假设平均每条消息有10个汉字,这大概相当于30 byte,算上应用层会加上一定的控制字符,再加上TCP/IP网络层的数据消耗大概是74 byte,取个整,平均每条消息有100 byte,每个byte 相当于8个bit。

这时每秒需要的网络带宽大约是:

如果有人发红包,需要的带宽就更大了。

理论上,4G网络能支持1000Mbps[6],但别忘了,是全国人民在同一个群里,而你周围的人也需要同样的带宽,这使得你附近的基站不堪重负,陷入瘫痪。

为了避免网络瘫痪导致你抢不到红包或者看群消息,你需要搬到一个周围没有人的基站,比如放暑假了全校只有你还没回家的时候。

不过运营商的日子就不好过了,因为这一秒全国上下的流量就达到了惊人的:

这相当于2017 4月份的全国移动数据总流量的65.7%[7],意味着每18秒就能用完全国一年的流量。运营商瑟瑟发抖.gif

如果把1.146Ebit数据用2TByte 3.5英寸硬盘(20mm高)装起来,然后叠起来,有1433.25m,相比之下,全球最高楼——迪拜的哈里发塔只有区区828m。

当然,如果确实有需要,我相信电信运营商们肯定砸下重金为你建设全世界最大的宽带网络。

不过,接下来该花钱的就不是运营商——而是腾讯了。

为了处理这1.146Ebps 的流量,腾讯需要准备11466万套交换机和服务器。

目前一台大厂4口万兆交换机售价大约是4000元,一台便宜带万兆口的服务器则大概需要10000元,这两项加起来的费用是:

呃,仅仅这两项就相当于深圳2014年全年的GDP[8]。

这里还不包括网线、电线、服务器机架、机房托管、电费、运行支出……

这么多设备的存放也是个问题。一台带万兆(10Gbps)口的2U服务器有88.9mm高,这样叠起来就有:

这差不多是中国到美国的飞机航线距离啊,用来修铁路也是够够的了。

好了,有了这么多设备加持,这下你终于可以愉快地进了群。

但你惊讶地发现,屏幕上除了白色,什么都没有——

这是因为你的眼睛没办法接收这么快的数据!

人眼的视觉暂留时间是100-400毫秒[9],而我们这个群每秒钟就要显示102万条信息,每条消息停留的时间只有大概0.001毫秒。相比之下,电影、电视都有41毫秒。

因此你还没来得及看清消息,它就已经消失了,最后只留下一团白色的色块在屏幕的正中央。

参考资料:

[1]: 2017微信数据报告:日登录用户超9亿 日发送消息380亿次

https://mp.weixin.qq.com/s/uIk-m0k3qdY6tOaXQihelQ

[2]: 高通骁龙 845 平台 | Qualcomm

https://www.qualcomm.cn/snapdragon/processors/845

[3]: Intel 4004 维基百科

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 维基百科

https://zh.wikipedia.org/zh-cn/4G

[7]: 2017年4月通信业主要指标完成情况(一)

http://www.miit.gov.cn/n1146312/n1146904/n1648372/c5652964/content.html

[8]: 深圳统计年鉴2017

http://www.sztj.gov.cn/xxgk/zfxxgkml/tjsj/tjnj/201712/P020180822606533537093.pdf

[9]: 视觉暂留 维基百科

https://zh.wikipedia.org/zh-cn/視覺暫留

原文发布于微信公众号 - 大数据(hzdashuju)

原文发表时间:2018-11-12

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