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  • 全国高校地图

    全国高等学校共计3005所,普通高等学校2740所,含本科院校1258所、高职(专科)院校1482所;成人高等学校265所。高校数量最多的前10个城市为:北京、武汉、广州、重庆、郑州、西安、上海、成都、天津、长沙。除一线城市以外,武汉、重庆、西安、成都等都是“网红城市”

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  • 税赋历史与“鬼打墙”

    宋代以后,派役经常“改革”为摊派收费。新费成立,旧役复辟。每次财税改革,就是统一合并到税里,简化成一种新税制。不久,税外又有役、役外又有费,然后再合并…又重生…再合并。明末清初的黄宗羲,称之为“积累莫返之害”。形象一点的比喻,就像“鬼打墙”

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  • 日本动画产业启示

    2011年日本大地震后,陷入被迫转型的困境,动漫行业也在其中。地震和疫情很像,都是来自外在的不可抗力的自然灾难。这样的灾难,行业没有充足的时间应对,突如其来且无可避免。面对这样的灾难,日本经过小10年的探索和尝试,找到了一条可以称之为“成功”的道路

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  • 玛雅人记载的四个史前文明

    虽然没有找到直接证据,但是关于史前文明的记载却在许多考古研究中被发现,其中最著名的要数玛雅文明对于史前文明的相关记载,也是各个不同记载中最详细的一个。根据玛雅人的说法,地球上所有的文明都处于一个循环中。当一个文明灭亡时,另一个文明就会出现。

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  • 中国CVC炼金:煲汤式

    2019年全球CVC参与的企业股权融资额571亿美元,中国地区1139亿元人民币;全球范围内CVC参与的VC融资案例数量占比接近1/4。人工智能等智能科技领域投资逐年提高。大型企业将对外投资的定位设定为或者调整为以主营业务为中心、以公司战略为导向,正成为一种趋势。

    CVC别于VC,其资金一般由母公司直接提供,同时兼顾战略目标和财务目标。好处是:更耐心的长期资金、资源支持、品牌效应和信用背书。坏处是:可能承担双方发展方向不一致、核心技术流失、被限制可用市场资源等风险。

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  • 你永远赢不了“凯利公式”

    没有谁能说服一个堕落的赌徒,因为这是人格的缺陷。但如果你还是一个具有理性精神的人,别再迷恋所谓的运气。赌徒能够依靠的是祖宗保佑,而赌场后面的大佬是高斯、凯利、伯努利这样的大神。你怎么可能赢得了庄家?

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  • 黄金公司纽蒙特的百年轨迹

    尽力保持公司独立;专注世界级大型金矿;不断兼并收购获得新项目,同时出售不符合标准的项目;基于在乌兹别克斯坦、印尼、几内亚等地的教训,除了在加纳的两个矿山,投资专注于南北美和澳洲这些“有利司法管辖区”;对勘查不吝投入,保持全球领先资源量和储量

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  • 世界游戏史的十大设计师

    被称为现代电子游戏之父,任天堂游戏文化的缔造者,被称为“马里奥(Mario)之父”,是任天堂的灵魂人物。其处女作《大金刚》就在北美地区创下1.2亿美元的利润,就连外国的政经杂志亦将他选为最具影响力的人之一。曾经在权威杂志评选的世界最出色的十位游戏设计师中排名榜首。

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  • 艺术学与美学的区别

    美学对象包括极广,凡人对于文化世界,精神世界,及全世界之美感,皆属于美学。即艺术学也可谓是美学的部分。但艺术除美的实现之外,尚有其他各种美以外的价值,俱非美之所能概括。艺术学研究对象不限于美感的价值,而尤注重一艺术品所包含、所表现之各种价值

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  • 黑石,全球最大房东

    黑石一直疯狂地扩大自己在房地产领域中的规模。自2007年上市以来,投入房地产领域的主权资本增加了8倍,达1630亿美元。通过抵押贷款的方式来撬动更多资本,使它拥有的房产的总价值约为3250亿美元。根据《财富》估测,按此标准划分,黑石是全球最大的商业房地产公司

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  • 全球变暖与亚洲水塔

    青藏高原在整个亚洲起到了水源汇聚和分发的功能,因此我们称它为亚洲水塔。在地势作用下,它发育了亚洲的十条大江大河。中科院青藏高原研究所最近一项研究结果显示,青藏高原湖泊蒸发总量为每年517亿吨,相当于3570个杭州西湖的水量。全球变暖,亚洲水塔还好吗?

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  • 一个工业体系的消失案例

    ​​​​​​​如今在世界半导体的战场上,我们已经听不到俄罗斯反击的声音了。在莫斯科最大的电脑市场里,俄罗斯人可以买到最新款的苹果、Dell、IBM,甚至是联想和海尔的电脑,但却很难找到俄罗斯本土的品牌。 他们很懂计算机,但还有人记得那段苏联时代的故事吗?

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  • 光刻机霸主阿斯麦封神之路

    阿斯麦并非生来就含着金汤匙。成立之初只有31名员工,还曾面临资金链断裂的窘境。36年间,这家几近破产的小公司成长为光刻机一哥、在十多年里占据第一宝座屹立不倒。更为重要的一点,在美国狙击华为芯片供应的组合拳里,阿斯麦间接或直接地成为一颗关键棋子

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  • 空间数字化演示商业运营

    空间数字化在商业项目规划选址、业态规划、动线诊断优化等方面提供了高价值的决策依据,但有局限性。一是将这些抽象要素转化为数学语言,现有数字化技术仍存在一定障碍。 二是机器预测结果与最终实际效果之间存在时间差,可能导致不同的决策。 数字化核心是洞见。

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  • 麦肯锡:中国已融入全球技术价值链

    中国的技术市场似乎都呈现出本地化的趋势,只是不同行业程度各异。在光伏面板、高铁、数字支付系统和电动汽车这些行业,中国企业在本土市场占据的份额超过90%。而在半导体和飞机制造等行业中,高度依赖外国技术。此次研究的大多数价值链,中国仍有全球化潜力。

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  • 产业链转移的可能路径

    未来的不确定性在于,边际上的逆全球化趋势是否会导致中间品的生产也有可能向最终产品的生产国转移,这一过程对于不同产业链是不同步的。受影响最大的是主要作为消费品的五类杂项制品,以及办公设备和自动数据处理设备及电讯及录音设备,其产业转移趋势有可能会提速。

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  • 美国AI的秘密武器

    称据美国保尔森研究所估计,享有盛誉的AI大会去年推广的论文中,受过中国教育的研究者贡献近1/3。美国的行业领导者担心,“这些是最才华横溢的一部分中国人,他们选择为美国研究实验室工作、教美国学生并帮助打造美企。若美国不再欢迎他们,北京将张开双臂。”

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  • 完整工业体系有多重要?

    为什么完整工业体系对一个国家如此重要?如果工业体系对外依赖,那么这个国家的整个经济体系在冲突中,就有可能受到严重的损害。现代的工业体系中,中国成为全世界唯一拥有联合国产业分类中全部工业门类的国家。完整的工业体系更注重的是大而全,而非高精尖。

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  • 结构工程师明星

    结构工程系的学生,很难说出几个优秀的结构工程师。我只想做点能改变这一尴尬现状的事情。这里只列出活跃在20世纪初后的工程师。结构工程是一个非常复杂的系统工程,并不是一个人能够完成。列出的代表作,是说结构工程师做出了主导性的、决定性的工作和贡献。

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  • 另类游戏商:韩国娱美德

    有这么一家韩国游戏公司,过去20年,它只靠一款游戏IP,就让盛趣、三七、恺英多家A股大厂头皮发麻,一套碰瓷、仲裁的版权保护操作让国内百余家中小游戏商闻风丧胆。它就是韩国游戏商娱美德(Wemade),网游市场过去20年最出名的“IP授权者”。

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【作者:九天波粒;源自:九天微星《芯片成本相差5384倍,看SpaceX如何用工业级器件搞翻航天圈》2020.06

 

531日,经历了重重困难,马斯克的SpaceX载人飞船成功发射,这是美国自2011年以来首次发射载人航天飞船,也是美国进入由商业主导太空探索的历史性时刻,更是全人类在载人航空领域迈出的重要一步。

不过,你肯定不敢相信,在SpaceX成功发射的背后,马斯克竟然只用了2.6万人民币、几十万行C++Python代码就完成了这个动辄上亿的项目。

接下来,一起看看马斯克如何在SpaceX上做到省钱干大事的~

 

01、宇航级,用不起

 

在航天圈里,有一种器件如贵族般存在:宇航级器件。

一个二极管只要上天验证成功,就可以从一个工业级十八线小明星跃升为宇航级一线大明星,身价可以倍增上百倍甚至上万倍!

以现有载人飞船搭载的星载计算机和控制器举例,单个控制器价格为500万人民币左右,一共14个系统,为了追求高可靠性,每个系统1+1备份,一共28个控制器,成本总计约1.4亿人民币!

SpaceX的龙飞船主控系统的芯片组,仅用了2.6万人民币,成本相差5384倍!

ElonMusk到底是如何做到的?

我们看以下几条重要的知识点:

SpaceX猎鹰九号和龙飞船用的都是Intel双核的x86处理器;

操作系统用的是Linux,还有LabViewMatlab

软件工程用的是C++,有些时候也用Python

整个主控程序只有几十万行代码。

 

工业级器件小屌丝的困境:粒子翻转

航天器所有的器件要经历很苛刻很苛刻的环境。

首先发射时要禁得住剧烈的抖动和很高的温度,才能走出地球。

而真正的炼狱在入轨后才刚刚开始,面对太阳面的时候,温度迅速提升,最高到120°C;背离太阳面的时候,温度骤减,最低到-150°C

就这样90分钟一圈又一圈,周而复始,每圈都是270°C的温差。

而对于电子器件来说,温度不是最难熬的,最难熬的是太空中的辐射:

这些辐射有来自地球的召唤:地球磁场

也有来自太阳的问候:高能粒子

还可能有来自三体文明的问候:其他太阳系以外的粒子

而这些粒子,将引发电子器件的神经紊乱,专业名词是:粒子翻转。

它将很Surprise地告诉星载计算机和星载存储器:

下面将是见证奇迹发生的一刻!

我要把1变成0,然后再把0变成1

有些人问了,多大点事啊,不就差个1吗?!

但是在比特界,差一位就可差之千里。

举个栗子:

如果指令20是向上爬升,指令24是停止推进,后果是难以想象的。

所以如果发生了10不分的情况,整个飞行器的运算结果曾导致非常大的灾难。

1996年,阿里安501火箭,虽然没有粒子翻转,但是系统试图将一个64位的数字,放到一个16位的地址里面去,随即发生了1/0错乱的现象。

结果在点火37秒后,火箭开始侧翻,随之爆炸,因为这个问题,那次发射损失高达3.7亿美金!

回到主题,既然粒子翻转这么恐怖,那SpaceX如何做到发现问题和解决问题的呢?

很简单:民主决策

技术名词叫:paritybits

同位位元

既然判断不了一个是否翻转,那就多放几个一样的设备,通过比较,把不一样的结果给踢出去。

 

02、攒火箭硬件选择

 

上文提到,SpaceX没有选择用贵族宇航级器件,而是选择了经典厂牌IntelX86双核处理器,京东售价仅478元人民币(参考价为奔腾系列,赛扬更便宜):

SpaceX也没有用双核做一件事,而是把双核拆成了两个单核,分别计算同样的数据。

每个系统配置3块芯片做冗余,也就是6个核做计算。

如果其中1个核的数据和其他5个核不同,那么主控系统会告诉这个核重新启动,再把其他5个核的数据拷贝给重启的核,从而达到数据一直同步。

周而复始,不让一个核掉队。

SpaceX前火箭总师JohnMuratore透露,龙飞船一共有18个系统,每个系统配置了3X86芯片,龙飞船一共有54块。

所以龙飞船主控芯片的总价约:2.6万人民币,3600美元!

而猎鹰九号一共有9个分立式发动机,每个发动机配置了3X86芯片,加上主控系统配置了3块,猎鹰九号一共有30块这样的芯片。

猎鹰九号主控芯片的总价约:1.4万人民币,2000美元!

我差点砸了手里的X1,是它阻拦了我攒火箭的大计!

更让SpaceX开心的事情,是IntelX86的程序员一抓一大把啊,而专业宇航级器件的程序用的基本都是特定语言,程序员比元器件还难找。

而且硬件工程师压力也小,X86芯片随便造,烧坏了?再来1个。不不,再买一打!

可是宇航级器件仅仅是测试费,就都够再买一车X86芯片的。攒火箭软件选择

SpaceX就用的开源Linux写的操作系统,而Linux用随便一台电脑就可以编写。

同样的,SpaceX程序员最爱的还是C++,用开源的GCC或者GDB做火箭的主控程序。

SpaceX还用LabView,一款图形化编辑语言,对于火箭程序来讲,它更容易实现可视化和流程化,更容易做复杂的算法设计和数据分析。

SpaceX也用Matlab,在仿真和矩阵计算上,真的很好用。

而且,龙飞船,猎鹰九号,猎鹰重型,分享着同一款代码,分享着同一类迭代,分享着同一种喜悦,多么的模块化,多么的互联网

 

03、大数据监控和测试

 

2018年,SpaceX一共发射21次,一个公司占全球发射数量约20%,而SpaceX的工程师和分析师,手里有大量的测试数据和实际数据,而且他们也被鼓励用不同的维度,去检验飞行器的安全性,形成最新的也最实用的测试程序,从而降低实测成本。

同时,ContinuousIntegration,持续集成也被应用在了程序测试上。

注:持续集成

为了配合敏捷开发(相对于瀑布开发)的速度和效率而产生的一个用于编译、测试、发布、部署的工具。

通过这种办法,可以让团队每时每刻在持续的基础上,收到反馈并进行改进,不必等到开发周期后期才寻找和修复缺陷。

而且火箭程序不同于其他,会进行断弦式测试,突然关闭一台电脑,来看看发动机到底有什么反应。

 

04、总结

 

航天已经经历了60年的历史,每一次阶跃其实都伴随着各类器件技术革新,比如:

1950年代的晶体管技术;

1970年代的微控制器技术;

1980年代的数字信号处理技术;

1990年代的高性能存储技术。

现在,芯片工艺从28nm16nm10nm7nm,工艺的提升也增加了芯片在太空中的抗辐射性能,让商业器件在太空中应用可行性大大提升!

伴随航天成长的是经典的:摩尔定律。

但是摩尔定律到现在在地面侧都快失效了,而在航天侧还没有开始。

比如GregWyler201916号,TwitterOneweb的新型相控阵天线,目标定价15美金。

比如AWSLockheedMartin201811月发布的超小型地面站,可降低地面站80%的成本。

北京九天微星正在研制200mW卫星物联网终端模组,目标定价5美金。

因此,航天缺少的仅仅是大胆的商业器件验证,缺少的仅仅是采用MVP快速迭代的环境,而逐年降低的发射成本正在迅速降低试验成本,因此:

属于航天的摩尔定律才刚刚开始!属于航天的互联网思维才刚刚开始!属于航天的大时代才刚刚开始!

2020-06-14
SpaceX载人飞船成功发射的背后,马斯克竟然只用了2.6万人民币、几十万行C++和Python代码就完成了这个动辄上亿的项目。省钱干大事,航天缺少的仅仅是大胆的商业器件验证、仅仅是采用MVP快速迭代的环境,逐年降低的发射成本正在迅速降低试验成本表明:航天大时代才刚刚开始

马斯克用工业级器件替代航天芯片

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