科技愛好者週刊(第 141 期):封閉系統的勝利

阮一峰發表於2021-01-08

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封面圖

2020年7月21日,SpaceX 公司的 Falcon 9 重型火箭即將發射。NEOWISE 彗星就在它的上方,劃過浩瀚宇宙。很多網站評選這張照片為太空探索年度照片。(via

本週話題:封閉系統的勝利

去年的一件大事,蘋果公司釋出 M1 晶片。

它的表現好得驚人,比原先英特爾的晶片更快、更省電、還更便宜。

為什麼 M1 晶片的表現這麼好?

一個原因是,它其實不能算作 CPU,而是一個單片系統 (System on a Chip,簡稱 SoC),裡面整合了中央處理器 CPU、圖形處理器 GPU、機器學習晶片 NPU、安全晶片等等。

當代晶片的製造技術已經發展到不可思議的程度,海量的電晶體可以做進一塊指甲蓋大小的矽片。以前,不同的電路需要由不同的晶片提供,現在可以整合為一塊晶片。

正是由於這麼多元件做在一起,蘋果才有辦法,最大限度地優化電路,提高協同能力,節省電力。再加上,作業系統也是自家的,可以配合著修改底層,所以效能才能提高這麼多。

我問大家一個問題,如果 M1 大獲成功,其他公司會怎麼反應?

答案很簡單,別的公司不得不跟進。英特爾、 AMD、三星、華為等等迫於壓力,就不能再單純開發 CPU 了,而是必須開始搞自己的 SoC 晶片。

前一陣,生產顯示卡的 Nvidia 想要收購 ARM 晶片公司,可能就是這種考慮,想將 GPU 和 CPU 融合在一起,跟蘋果抗衡。有訊息說,谷歌也在開發自己的 SoC 晶片,用在 Pixel 手機和 ChromeBook。

SoC 的盛行會帶來一個後果,因為它把許多功能整合在一起,大量使用自定義的邏輯和介面,封裝成一個黑箱,而且每家公司的設計都不一樣,所以 SoC 不可能是一個開放的、相容的系統,只可能是封閉的專有系統。 目前的手機硬體,就是這種狀況。

沒人能改蘋果的硬體,它的介面和規格都沒有公開。以後,其他公司的系統也會是這樣,個個都是黑箱,外人根本動不了。

這意味著,對於桌面裝置來說,個人相容 PC 時代就要結束了,以後相容硬體的可選擇性越來越小,市場上都是基於不同 SoC 定製系統的整機。比如,自己想要更換顯示卡,也換不了,因為都做進 SoC 了,Linux 想驅動這些 SoC,會更困難,因為專有硬體都是不開源的。

不僅硬體正在變成封閉系統,軟體其實早就如此了。以前,只要一個瀏覽器,就能訪問全部的網際網路,現在不行了。微信、今日頭條、抖音......這些都是封閉系統,把內容鎖在自己的院子裡,必須安裝它們的 App 才能看,不支援 Web 瀏覽,結果它們都成功了。

這種趨勢正在蔓延,越來越多的網站選擇放棄 Web 變成封閉系統。使用者在網站上只能閱讀一部分內容,想要獲取全部內容,就必須安裝 App。由於它們的蔓延,網際網路正在變成一個個孤島,資訊自由開放、互連互通的夢想,似乎比任何時候都要遙遠。

封閉系統的最大問題就是,整個市場最終會被若干大公司主宰,它們控制了一切,這看上去就是現在的局面。

程式設計師面試攻略

面試是找工作的最後一個關鍵環節。

很多同學都有這樣的心聲,希望有一個專門針對程式設計師的面試培訓,各類公司的面試官分享評分標準和找工作的注意事項,最好還包括模擬面試環節。

本週的課程資料就是大家想聽的這些內容。四位 IT 行業的知名人士,同時也是資深面試官,跟大家分享 《程式設計師大廠面試攻略》

  • 喬新亮(前蘇寧科技集團副總裁)
  • 左耳朵耗子(著名程式設計師)
  • 白海飛(IBM 軟體商務系統經理)
  • 臧萌(PayPal 資料處理組技術負責人)

四位老師一共講授 12 節圖文課。每一節課都有專門的主題,比如換工作的注意點、大廠和創業公司的不同特點、面試如何準備等等。

除了圖文課,每週都有直播環節,跟大家直播交流各種具體的問題。目前預定為每週四次,也就是說,差不多每個工作日晚上,都有線上活動。

這份資料象徵性收費 0.99元,掃描上方海報的二維碼,支付加入即可,只限100個名額。支付後,請根據提示操作,會有老師把資料發給你。

如果有疑問,可以掃描下方二維碼,加小助手諮詢。

資訊

1、降噪頭枕

降噪耳機的原理是發出頻率相同、波形相反的聲波,與外部噪音互相抵消。悉尼科技大學的一個團隊根據這個原理,開發出了降噪頭枕,裝在椅子上,不用戴耳機,只要把頭靠在上面,就會聽不到噪音。

這個頭枕內部,裝了多個揚聲器,會對著乘客的耳道發出抵消噪音的聲波。根據測試,可以降低噪音10分貝~20分貝。但是,它有一個問題,乘客的頭必須靠在指定位置,一旦轉頭,聲波就無法對準耳道了。研究團隊正在考慮開發一個頭部跟蹤系統,解決這個問題。

2、定期商品評價

網上商品的使用者評價,往往缺乏真實性。除了商家做假,很多評價是使用者剛拿到商品時寫的,來不及深入使用。一家美國的網上商店,為了保證使用者評價的真實性,發明了"定期評價"機制。

使用者購買商品以後,每年會定期收到一份郵件,請使用者上傳照片和評價過去一年裡面的使用感受。上圖就是購買兩月、兩年、五年後,使用者分別上傳的照片。這樣的話,就能看到整個生命週期的使用者評價。

3、木製衛星

世界各國發射的衛星越來越多,其中絕大部分完成使命後,都會重返地球。衛星穿過大氣層會發生燃燒,釋放出有害物質,落到地面也會造成汙染。

為了解決這個環境問題,日本京都大學與一家林業公司合作,開發木製衛星,目標是到2023年發射世界上第一顆用木頭製成的人造衛星,儀器放在木製外殼中。這種衛星重返地球時,會在大氣層中徹底燃燒光,對環境沒有影響。

4、意念假肢

2019年1月,約翰霍普金斯大學在一個四肢癱瘓病人的大腦中,植入了六個電極。這個病人已經癱瘓了30年,只有前臂和手指能夠微微移動。現在,經過兩年的訓練,他已經可以通過腦機介面,讓大腦電極感受到手指的運動,從而操作假肢,完成一些簡單的任務,比如給自己餵飯。

這件事情最大的挑戰在於,同時控制兩個假肢,讓左手和右手配合行動。研究團隊的下一個目標是,嘗試不通過視覺完成某些任務,比如不必看著就能繫鞋帶。

5、貽貝水質檢測

多年來,波蘭城市波茲南(Poznań)一直使用貽貝,進行自來水的水質檢測。這比化學檢測更簡單便宜,準確性也不差。貽貝對水質非常敏感,一旦發現自來水不乾淨,或者被汙染,它就會閉合外殼。

自來水公司一共有三個測量裝置,每個裝置使用8個貽貝。貽貝的外殼都貼了磁鐵,用來監控它是閉合還是張開。如果有兩三個貽貝閉合,那可能是偶然情況;如果八個同時閉合,那就一定是水質出了問題。一年總共消耗200多個貽貝。

6、一句話訊息

  • 富士公司開發出容量達到 580TB 的磁帶,是世界儲存容量最大的磁帶,比目前市場出售的產品大50倍。

  • 一家美國公司推出電動拖拉機,取代傳統的柴油拖拉機。柴油機械其實不適合農作物,植物會因此帶有沒有充分燃燒的柴油微粒。

  • 牛津大學的團隊使用機器學習,從衛星照片找出非洲草原的大象,用來保護大象種群。下圖的綠框是機器識別的大象,紅框是真實的大象,重合度相當高。

  • 韓國去年首次出現人口負增長。由於日本早已人口負增長,中國也即將出現,所以整個東亞都開始進入高齡化社會。

文章

1、珠峰新高度測量回顧(中文)

2020年5月27日,中國登山隊成功登頂珠穆朗瑪峰,完成測量任務。本文用多圖回顧了登頂測量過程。

2、根據陽光和陰影推測拍攝資訊(中文)

作者介紹 SunCalc 這個軟體,可以根據某個地點的陰影,推測拍攝時間,或者在已知拍攝時間的情況下,推測陽光在拍攝者的哪一個方向,進而縮小地點範圍。

3、中國 5G 網路的頻率分配(中文)

這篇文章介紹國內無線電頻譜調整的現狀,一部分 4G 頻率重新分配給5G,同時騰退了一些 2G 和 3G 的頻率。

4、流浪動物的生態威脅(中文)

每年都有很多寵物變成流浪動物,其中一部分進入野外,對其他野生動物形成威脅。作者進行了調查,發現一隻城市的流浪貓大概每年殺死5只小型獸類(比如老鼠)、1.33只鳥類、1.67只爬行動物(比如蜥蜴)、1.48只兩棲動物、1.38條魚、還有2.16只無脊椎動物。

5、有限狀態機與正規表示式(英文)

有限狀態機和正規表示式是等效的,作者舉了一個兩者轉換的形象的例子。

6、谷歌表格製作數字時鐘(英文)

作者介紹如何使用函式,在谷歌表格裡面製作一個自動計時的數字時鐘。

7、程式設計需要多少數學?(英文)

這是一個程式設計師學習數學的體會。結論很簡單:你不需要懂數學就可以成為一流的程式設計師,但是通過學習數學,可以瞭解更多解決問題的方法。

8、移動優先為什麼是一個壞主意?(英文)

很多人提倡,網站的樣式應該"移動優先"(mobile first)。作者認為,這種想法不正確,應該優先設計桌面端的樣式,然後再考慮移動端。

9、三個程式設計部落(英文)

一篇探討程式設計哲學的文章。作者認為,有三種不同的對待程式設計的觀點,一種認為程式碼是藝術,一種認為程式碼是為硬體服務的,一種認為程式碼是為了創造新東西。

10、如何通過 CloudFlare Worker 搭建負載均衡伺服器(中文)

Cloudflare Worker 是一種 Serverless 服務,本文給出示例,用它實現負載均衡器,每月可以免費10萬次請求。(@DoctorLai 投稿)

工具

1、best-resume-ever

一個基於 Web 的簡歷模板,可以生成網頁簡歷,然後用瀏覽器列印成 PDF 檔案。

2、librephotos

一個自託管的相簿應用,後端是 Django,前端是 React。

3、ArtLine

一個深度學習專案,將照片轉為線條素描畫,這裡有可以執行的 Demo(Flask 應用)。(@jwenjian 投稿)

4、ssdt

網站的 security.txt 檔案提供安全漏洞的聯絡資訊。這個專案抓取了世界前100萬個網站的 security.txt 檔案。

5、pure CSS digital clock

一個純 CSS 的數字時鐘。但是,CSS 無法獲取當前時間,所以只能顯示為從12點開始。

6、Pipedream

一個計算平臺,可以監聽網路應用的各種事件,從而觸發各種事先設定的操作。

7、Scrollama.js

一個網頁滾動效果的封裝庫,基於 IntersectionObserver API。

8、DALL-E

OpenAI 公司又推出了一個神奇的軟體 DALL-E,可以根據文字描述自動生成圖片。下面的圖片都是軟體生成的。

立方體的豪豬

寫著 OpenAI 的店面

鱷梨狀的椅子

閣樓臥室有一個魚缸,旁邊是床

9、My Icon

一套免費圖示,用來更換 iOS 14 的圖示。一共有幾千個圖示可供選擇,還允許自定義和編輯。

資源

1、樹莓派的 PCI Express 相容裝置

樹莓派 Raspberry Pi 4 配有一個 PCI Express 1x 介面。該網站列出各種可以相容這個介面的裝置。

2、蘋果歷史上的20個產品

一組英語的系列文章,一共20篇,詳細回顧蘋果公司歷史上具有重要意義的20個產品,每個產品都會深入介紹歷史背景和設計製造過程。第一篇就是賈伯斯迴歸蘋果後的第一個產品 iMac G3。

3、Linux 加固指南(Linux Hardening Guide)

這篇英語長文整理了各種 Linux 的調整步驟,使得它變得更安全。(@alaskasquirrel 投稿)

4、bigdata_analyse

這個倉庫收集一些真實的大資料分析案例,用來了解如何處理不同行業的分析指標。目前有4個案例,包括1億條淘寶使用者行為資料分析、7000條租房資料分析等等。(@TurboWay 投稿)

5、Hello GitHub(第 57 期)

分享GitHub上有趣,入門級的開源專案的月刊,幫你找到程式設計的樂趣。(@ 521xueweihan 投稿)

6、 Go 語言高效能程式設計

免費的中文電子書,作者介紹了 Go 程式提高效能的一些技巧。(@geektutu 投稿)

圖片

1、同一個地點的今昔對比

美國攝影師 Dheera Venkatraman 旅行中國,在一些近100年前老照片的相同拍攝地點,拍攝今昔對比。

蘭州黃河鐵橋。

貴陽北天主教堂。

杭州蘇堤。

宜賓三江匯流處。

2、遊戲的城市型別

很多城市建設類遊戲,有不同型別的城市設計。

《模擬城市》(SimCity)中,大多數玩家會建造一個有很多建築物的大型市中心。這時,停車就成了問題,遊戲設計者假設停車場都在地下。

《城市天際線》(Cities Skylines)跟《模擬城市》很相似,存在一個市中心,但是不提倡私人轎車,更多使用公共交通,跟北歐的城市很相似。

斯洛伐克的遊戲《蘇維埃共和國》(Workers & Resources: Soviet Republic)的設計是,如果玩家允許人們擁有汽車,則必須建造地面的停車場。

如果不提供私人汽車,那麼城市居住區必須非常緊湊,大多數設施都在步行距離之內,公共汽車和火車用來將人們帶到汙染嚴重而無法安居的工廠區。

文摘

1、一枚紅色回形針

2006年,一個加拿大年輕人通過網際網路,進行以物易物。他通過14次交易,用一枚紅色回形針換到一棟房子。這件事引起了世界範圍的極大轟動。

  1. 2005年7月14日,他用紅色回形針交換一隻魚造型的筆。
  2. 同一天,他用魚造型的筆交換手工雕刻的門把。
  3. 2005年7月25日,他用門把交換一臺攜帶式爐具(附燃料)。
  4. 2005年9月24日,他用爐具交換本田發電機。
  5. 2005年11月16日,他用發電機交換一個"臨時派對套組":包括一個空的小桶子、一張可以換到裝滿那個小桶的酒的借據,一個百威啤酒的霓虹標誌。
  6. 2005年12月8日,他把"臨時派對套組"交換Ski-Doo牌雪上摩托車。
  7. 不到一週,他用雪上摩托車換到一趟前往不列顛哥倫比亞省的雙人行程。
  8. 2006年1月7日,他用這趟旅行的同行權換成一輛箱型卡車。
  9. 2006年2月22日,他把車子換成了唱片合約。
  10. 2006年4月11日,他把唱片合約交給歌手喬迪·瑪麗·格南,換到了亞利桑那州鳳凰城公寓房間的一年租約。
  11. 2006年4月26日,他用在鳳凰城住一年的租金換到與埃利斯·庫珀共度一個下午的權利。
  12. 2006年5月26日,他把與埃利斯·庫珀共度一個下午的權利換成接吻樂團的電動雪花球。
  13. 2006年6月2日,他用雪花球和導演科賓·本森換到一個在電影《Donna on Demand》中飾演角色的權利。
  14. 2006年7月5日,他將電影角色換成一棟位於薩斯喀徹溫省的兩層農舍。

薩斯喀徹溫省的一座公園為了紀念這個事件,設立了一個紅色回形針藝術品,這同時也創下世界上最大回形針的紀錄。

2、捆綁銷售

1950年代,一輛新車通常沒有轉向訊號燈。那是一種單獨的產品,你必須單獨購買,然後自己安裝。

1960年,福特汽車公司把收音機做進了汽車。收音機生產商就把福特汽車告上了法庭,法院不得不裁決,收音機到底是汽車必不可少的一部分,還是可選的元件?

上個世紀80年代,文書處理軟體沒有文字計數、腳註、圖表等功能,甚至都不支援橫向列印。這些功能都是來自不同公司的單獨產品,你必須以50美元~100美元的價格購買。

隨著時間的流逝,文書處理軟體整合的功能越來越多,那些需要單獨購買的功能,逐一整合進入了產品。這殺死了很多第三方產品,對於那些產品來說,這實際上是不公平的競爭。

今天,蘋果和谷歌的智慧手機作業系統,到底應該包含什麼功能,依然是爭論的焦點。如果一家公司具有市場支配地位,不斷在其產品中新增了別的軟體已有的功能,應該鼓勵還是禁止這種行為?

人們有時會爭辯說,有些功能"顯然"是必不可少的(比如汽車的剎車功能),有些功能"顯然"是可選的。但這是一個模糊的定義,並且會隨著時間而變化。1990年代中期,PC 電腦並未配備 TCP/IP 協議棧,那是需要購買的單獨產品。後來,微軟和蘋果把 TCP/IP 加入了作業系統,有人非常認真地提出這需要干預,微軟應該把網路協議棧、檔案系統等等都做成可選項。

即使作業系統允許使用者選擇某些功能和元件,很多使用者其實也沒有能力理解和評估選擇。你開啟計算機,作業系統詢問你要使用哪個 Web 瀏覽器和哪個媒體播放器,大多數使用者只會選擇預設設定,並且以後再也不更改了。

這就是捆綁問題的複雜性。一方面,無法輕易判斷,哪些功能可以捆綁銷售,哪些不可以;另一方面,即使平臺允許使用者更換其他技術方案,大多數消費者也沒有能力,決定應該選擇哪一種技術方案。目前來看,作業系統到底可以做到多大,完全取決於廠商的意願。

言論與數字

1、

美國每天大約有55,000首新曲目(含純音樂)上傳到網上。

-- 《音樂流媒體是否正在停滯不前?》

2、

100年前,由於汽車的誕生,亂穿馬路才變成非法。

-- 《亂穿馬路非法100週年》

3、

只要那些現金充足的人沒有其他地方可以投入資金,估值就無關緊要。

-- Hacker News 讀者,評論特斯拉的股價過去一年漲了8倍。

4、

根據一些研究,中國人的中位數年齡現在高於美國,並且繼續上升。所以,即使中國人均收入比美國低得多,年齡卻更老。中國在富裕之前變老,已經成為了現實。

-- 《中國人口正在萎縮》

5、

如果技術繼續這樣高速發展,那麼擁有先進技術、同時人口較少的國家可能會從中受益匪淺。因為人口少,負擔得起失業人口,無需考慮維持就業率的問題,可以沒有後顧之憂,大力發展機器人經濟所需的基礎設施。人口眾多、技術落後的發展中國家將受害最深。

-- Hacker News 讀者

6、

我之前在一家獨角獸工作,後來辭職去了創業公司,上班第一天就感到比以前下降了一個等級。以前的辦公室非常漂亮,現在的辦公室是一個堆放著硬體零件的漆黑小房間,研究著一種不知前途的產品,由於各種令人煩惱的小問題,要花很多年才能進入大眾市場。

-- 《入職兩個月後辭職》

回顧

2019年的本週(第 90 期):管人和技術是兩種不同的能力

2018年的本週(第 38 期):使用越方便,技術實現越複雜

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(完)

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