螞蟻帝國的階級分工

大家好 我記得 關前提醒 本期視頻包含大量螞蟻特寫畫面 如果劫只動物會令你感到害怕 那可以跳至第一期蝗蟲 把螞蟻吃掉 大家都有手機對吧 這期視頻 我將會用一種會種田的螞蟻來舉例子 讓你理解手機芯片的結構 保證投胎也忘不了 現在你看到的是南美切葉蟻 這個物種擁有出人類外最大 最複雜的社會結構 從母螞蟻結完婚 交配後的時間開始算 只需要幾年時間 他們就能蓋出這樣一個 直徑超過30米 深度接近10米的大house 這麼說吧 按照鼠人的視角來計算 那就是超過100平方公里的大城堡 比北京東西城區加起來還大 幾乎沒有腦子的單個螞蟻 憑什麼完成這麼大一工程 難道他們也借成頭摘 並沒有 這就是厲害的地方 提升效率最簡單的思路就是分工 人類除了膚色有明顯區別 其他地方長得都差不多 所以咱們一般通過後天社會活動 來區分職業和身份 但螞蟻不考慮這些亂七八糟的 直接通過餵食調整激素水平 人爲批量控制 決定誰當工人 簡單說就幼蟲都一樣 但是後天被操縱分化成 專門幹不同工作的亞型 拿竊葉以舉例 分化完後 人類就明顯的能從各自大小上 區分出他們的身份 這一點都不螞蟻正確 最大的是兵蟻 這種數量最少 負責保家衛國 比方說如果行軍蟻中的 鋼鐵紅牛遊蟻來進攻了 兵蟻就要第一個衝上去送 狀況極其慘烈 你所謂的歲月靜好 不過是有人在爲你負重前行 然後 平時其他螞蟻在找食物的時候 兵蟻也要幫忙搬搬東西 這個都能理解 體型小一點的是工人蟻 工具蟻 簡稱工蟻 工蟻又根據體型大小 被分配在三種不同的 流水線生產鏈上從事生產 最大的工蟻力氣大 負責割葉片 然後再將葉片運回家 如果你仔細觀察過螞蟻搬東西 就會發現一個有趣的事 它們的運輸隊 排成一條長籠就很長 那這麼長的話 兵蟻數量實在有限 管不過來 所以就會安排一批 體型再稍小一些的工蟻 自己拿起武器武裝起來 組成工蟻武裝隊 就地保護運輸和生產 這些武裝工蟻 通常會站在運輸長籠的上方 時刻保持警戒 這些武裝工蟻 比真正幹活工蟻的體型要小 這是合理的 如果安排體型最大的去幹這事 那生產效率就不能最大化了嘛 然後我們知道 這些排隊走的螞蟻 都是按照前面螞蟻留下的信息素 去辨認方向的 它們只有蟻群的群體意識 而沒有個體意識 單個螞蟻幹活的時候 基本意識不到發生了什麼 而這種群體智慧在做事的時候 效率特別高 所以人類從上個世紀90年代開始 就想模仿搞出一些成果 比如蟻群算法 這個算法現在已經廣泛用於 解決網絡路由 生產鏈搞完 接着就是搞內整 由體型最小力氣最小的工蟻來負責 主要是兩件事 一是照顧沒孵化的卵 相當於保姆奶媽 二是養軍牀上的真菌 相當於男耕女織裏面的織 之所以說切葉蟻是會種田的螞蟻 就是因爲真菌和它們保持長時間的共生關係 切葉蟻其實是不吃葉子的你知道嗎 它們把葉子拖回家去養真菌 然後乾飯的時候就到食堂去幹這些真菌 不難看出來 切葉蟻是十分喜歡這些真菌的 但大多數螞蟻不是這樣 它們把這種好的真菌讓給自己的孩子吃 大人自己只喝一種甜水就行 這跟你在家總能吃到雞腿和雞翅是一個道理 因爲你爸媽把雞腿讓給你了 他們沒吃到 對男生來說 長大後其實也不怎麼能吃到雞腿 因爲雞腿要讓給女朋友吃 那甜水是啥呢 我們知道大多數螞蟻還會在家專門蓋一個 用來養殖芽蟲的房間 相當於畜牧業 這個房間就相當於芽蟲寶寶的宿舍 天氣好的時候 公蟻會把芽蟲一個個搬到葉片上喝草 芽蟲喝了草之後 屁股後面就會流甜甜的水 螞蟻超喜歡這個 它們會把甜水收集起來 存在家裏當飲料盒 我喝過非常甜 等芽蟲喝完草 螞蟻會把它們再搬回宿舍 這個時候芽蟲可能流不出太多甜水 心急的螞蟻就會戳它們肚子 再來一滴 怎麼一滴都沒有了 你想很多螞蟻就挺過分的 比如黃墩蟻不滿足天然放牧 乾脆自建芽蟲農場 在專門的房間裏面用植物根莖作爲飼料 餵養大量芽蟲 不再靠天吃粉 迎接工業革命 說完內政再說蟻群真正的核心 唯一擁有生育能力的蟻后 蟻后有自己專門的產卵間 那是整個巢穴中最安全的地方 這倒不是蟻后命令公蟻這麼幹 而是由於在DNA中課上 把蟻后房間放到最顯眼地方的螞蟻族群 都已經被一鍋端了 剩下的螞蟻 都是學會了王居一位的生存大師 在蟻后生下來的卵中 有一批是沒有經過受精的單背脊 這些就是蟻群后代中 不用幹活的小鮮肉 它們有交配權 好吃好喝共爭 到了時間 鮮肉王子會長出翅膀 飛出巢穴 找個美麗善良的小公主結婚 創立新的巢穴 總而言之 蟻群中各種功能的房間 通過一條條几乎筆直的通道連接在一起 交織成爲一整個螞蟻帝國 許多科幻作品當中 都會涉及到這樣的場景 外星人來到地球 人類做足了各種交流的準備 結果外星人卻對我們視而不見 跑去跟螞蟻進行交流 這是因爲螞蟻這種生物 實在是太古老了 它們的歷史可以追溯到 1.4億年前的白厄基 這纔是真正的活化石 在自然選擇的優勝劣汰下 螞蟻們經歷了不知道多少次迭代 像我之前提到的蟻群算法 就是人類對1.4億年以來 螞蟻行爲經驗的學習與總結 但是蟻群算法是軟件層面的 大家感受並不直觀 那麼硬件層面有沒有呢 當然有 現在幾乎所有的芯片 都有蟻學結構化設計的影子 每一隻螞蟻就相當於一顆晶體管 一個由800萬隻切葉蟻所構成的群落 可以在幾年時間內 搭建出一整個螞蟻帝國 而擁有上百億顆晶體管的處理器 我拿前幾天剛發佈的驍龍888舉例 它和分工明確的蟻學一樣 內部有各種模塊 有專門進行復雜計算的CPU 有專門用來處理圖像內容的GPU 還有負責對外通訊的5G集成基帶 掌握特定技能的AI芯片 和看似一個實際三個 能對攝像頭信號做到三重併發 和三重並行處理的進階RSP 先說這代CPU 採用三重核心架構 一個超大北 三個大北 和四個中北 啥意思呢 就像最強壯的兵蟻 負責清除路上最重的雜物 放到手機上 這就是超大北的任務 驍龍888這次超大北用的 新Cortex X1內核 擁有最高的IPC 是市面上 每時中處理能力最強的位架構 這跟性能怎麼聯繫起來呢 如果不考慮其他亂七八糟的因素 CPU的性能等於時鐘頻率乘以IPC 而這次新X1內核 只是高達2.84GHz的主頻 在手機上屬於非常高的了 所以配上最強IPC 888這顆超大北 最終就會很強 但是 手機上平時有很多小事 根本用不上超大北 這時候三個大北A78核心就出來上班 相當於強壯的工蟻在日常搬運葉子 它們是主要勞力 那麼 如果我只是無聊 在手機主菜單上左右滑呢 這種雜活 就由四個A55小核來幹 相當於力氣最強的螞蟻 把芽蟲寶寶搬出去喝草的一個動作 驍龍888平時會動態的調整 這三種核心的工作 最大化內核性能 同時把耗電量有儘可能壓到最低 這和螞蟻社會一樣 就非常合理 你不可能讓最強的兵蟻 或者以後一天到晚來搬葉子 對吧 那效率反而低了 那麼按照官方說法 驍龍888這次大小和整體性能 比上代提升了25% 能效同時上升了25% 但是 CPU也有它的侷限性 因爲它什麼都要管 所以它的內部結構設計的相當全面複雜 當CPU遇上長時間高強度的單一運算指令 CPU就會罩架不住 效率變低 這時候要用GPU GPU通過大量堆合 再處理類型一致 長時間單一指令的命令時就很輕鬆了 舉個例子 三隻公蟻 按照CPU的運作模式 你派給它們一個出去找點東西吃的任務 它們就會分別出門 執行尋找事物 找到事物 運回事物 遇到天敵 保護事物 繼續運回事物 等一長串指令 每個蟻都幹自己的事 非常低調 那如果按照GPU的計算方式呢 其中一隻公蟻會負責找 另外一隻負責運回事物 第三隻負責警戒和戰鬥 這效率是不是就瞬間高起來了 事實上 經過數億年的演化 螞蟻的確也是這麼做的 驍龍888這次的Adreno 660GPU 除了相較前代提升35%性能的同時 還搭載了一個可變分辨率渲染的技術 這就可以類比爲 公蟻搬東西時 如果持續全力輸出就會累 但把不那麼重要的事物丟掉 只保留重要的核心事物來搬運 這樣輕裝上陣 既能得到充分休息 又能提升整體的搬運效率 進而完成當日的一群指標 有了這個技術 再結合能夠降低觸控延遲的Quick Touch 遊戲幀率如絲般順滑 這個是ISP模塊 主要負責幫你處理圖像 888的ISP 這次實現了一個強大突破 三重併發 讓它看上去是一個ISP 實際是三ISP 字面意思 它可以同時處理三張曝光度不同的照片 用來合成HDR照片 注意關鍵詞 同時 據我瞭解 過去大多數手機都是不能同時拍的 需要花上一段時間拍三張 要等 所以這就是你拍HDR照片 會感覺有點粘滯的原因 而且這個ISP會保證三張的每一張 都是2800萬像素的 30fps的零快門延時模式照片 或者同時且獨立拍攝 三個不同焦距的4K HDR視頻 三個啞蟲寶寶宿舍同時成立了 懂我意思吧 同時 驍龍888還將繼續支持 120幀和8K視頻的拍攝 能夠通過計算HDR 支持具有極致動態範圍的照片和視頻拍攝 結合算力達到每秒26萬一次的AI處理器 實現了色彩、對比度和畫面細節方面的進一步提升 最後是這次我看他們發佈會 推的比較厲害的5G調制解調器 及攝頻系統 也就是驍龍X60 理論上能夠提供迄今爲止最快的上下行速度 同時率先支持了全球的全頻段覆蓋 這個就比較好理解 螞蟻帝國全境開通高速公路 螞蟻跑得更快 道路也變得更寬 單把一隻螞蟻拎出來 或許它並不知道它是誰 它在哪 它從哪裏來 又要到哪裏去 本身非常弱小 腦子也不太好使 但當一群螞蟻團結起來 就能深挖洞 廣積鳥 甚至獵殺 食數倍於自己大小的天敵 一天辦不完的食物 第二天跟着味道繼續去辦 長此以往就能填海造陸 建設出龐大的螞蟻帝國 面對困難和未知的堅持不懈 持之以恆辦大事 這是螞蟻、人類和科技發展的共同選擇 現在請大家把屏幕調暗 眼睛遠離手機 我們來做一個實驗 據氣象臺消息 西伯利亞寒流明日起將橫掃中國大部 請各位農夫小姐自覺加一 做好防寒準備 大家好 我是記得 前面這段視頻表面看上去是在說寒潮來襲 但內在卻是 你正在看的手機 可能一直在一亮一暗的閃瞎你的眼睛 在不知不覺中損傷你的視力 而且即使是數碼食物鏈最頂端的iPhone 也存在這種頻閃現象 這期視頻我們簡單聊聊 手機頻閃 商業原理 來 有跟我一樣習慣在睡覺前黑暗的房間裏 躺在牀上玩一個小時手機才能睡着的 公平大一 我就想問問大家 你們有沒有發現這個時間玩手機 眼睛特別容易累 發酸 而且持續幾個月幾年下來 視力有明顯下降的感覺 反正我自己是這樣的 網上一搜答案很簡單 我以前沒這種感覺 是因爲以前流行的老手機用的是LCD屏 LCD屏用DC調光控制亮度 它不會頻閃 而現在流行的新手機都是OLED屏 它們主要通過PWM技術控制亮度 它會瘋狂閃爍 而讓你的眼睛很累 那麼有什麼解決方法嗎 不知道大家還記不記得 之前視頻提過 我們工作室有一個在所謂大廠裏 搬磚三年 最終提桶跑路的同事 其實就是一個著名的國產屏幕廠 我去找他聊一聊 很快就搞明白了 小學物理告訴我們 一束白光通過三棱鏡會反射折射 得到不同顏色的光 天氣好的時候 你對着陽光噴一口水就可以做到 那麼這是一塊LCD屏 它背面就是一個發白光的燈 經過中間一個個類似三棱鏡的 液晶和綠光片去折射和反射 從而得到不同顏色的光點 這些光點組合起來 就變成了你的手機屏幕畫面 哎 反過來也可以 我們把紅綠藍三種光組合在一起 也能得到各種顏色的光 這是一個紅燈 一個綠燈 一個藍燈 這是無數個紅綠藍燈 調節它們的強弱 就可以發出各種顏色的光 形成圖案 這就是OLED屏 相比LCD呢 它可以把所有燈都關了 讓你看到黑夜的樣子 對比度極強 它還更鮮豔 顯示效果更好 所以各家手機旗艦款都在用 那麼代價是什麼呢 我的朋友 大家看哈 簡單說LCD屏和OLED屏 就是一個燈和無數個燈的區別 當我們需要調節手機亮度的時候 對於LCD屏 我們只需要調節一隻燈泡的功率 它就能夠變亮變暗 就是DC調光 同樣的方法 沒辦法用在OLED屏幕上 因爲OLED屏是有很多紅綠藍小燈組成的 如果統一調功率 就會因爲不同顏色的發光材料 發光效率不同 最終導致屏幕偏色 你會發現這個筷子彎掉了 像魚一樣遊動 就是光信號在視神經裏面停留0.1秒左右 導致的視覺暫留 這個視覺暫留很有意思 我多提一嘴 它甚至會產生補色現象 比如這是一個色相環 你隨便選一個顏色 比如綠色 綠色的對面就是它的補色 也就是紅色 現在我把視頻背景換成灰的 中間是一個綠色方塊 如果你盯住這個方塊暫停視頻 持續一到兩分鐘 讓你的視覺神經疲勞 太累了 然後我突然把綠色方塊抽掉 這個時候你就會看見一個紅色方塊 出現在屏幕中間 我抽了啊 3 2 1 神不神奇 看見了公屏扣1 扯遠了 同樣的道理 如果我們把OLED屏幕後面的 無數紅綠藍小燈亮一下滅一下 就能通過它們的排列組合 變出不同的顏色了 而且只要亮暗切換的速度足夠快 你的眼睛就不會發現有什麼異常 因爲光信號留下來了 在此基礎上 只要控制亮燈的時間佔比 我們就可以調節屏幕亮度 簡單吧 就是我們現在的OLED屏 所採用的PWM調光的立足基礎 很討巧 但它同時會帶來一個問題 屏閃 屏閃到底會給人類的眼睛帶來多大傷害 相關研究很少 也很有爭議 因爲你沒辦法抓來一堆人類志願者 今年累月前 雙盲的對他們眼睛使用屏閃 等他們長大之後再測試 這也太不人道了 所以我們根本沒辦法得出一錘定音的結果 但是可以用動物做實驗 那就解決不人道的問題了 比如這篇論文對豚鼠使用閃光 給豚鼠眼球症過度發育前誘導近視了 並發現0.5赫茲的屏閃效果最佳 人類只有一些側面的證據 比如1991年 有人通過雙盲上的電流分析出 在100-160赫茲的頻率範圍中 雖然人肉眼看不見閃爍 但是譬如100和120赫茲的屏閃 卻會導致丘腦的外側氣狀核中的細胞 所向放電 控制眼球運動 還有研究認爲 100赫茲的屏閃 會使人的頭痛平均發病率翻倍 還有一些研究認爲 人處在不良的屏閃照明環境下 會影響情緒等等 同時不管是在哪裏的評論區 其實我們都可以看到大片的人類的抱怨 說用OLED屏幕手機 眼睛真的會發酸 很累 這些都證明 雖然暫時屏閃對眼睛的傷害無法量化 但它一定存在 怎麼辦 倒是不難 只要閃得足夠快就行了 根據數碼圈已經講爛的一份iTube一標準 屏閃頻率超過1250赫茲 就可以大幅度降低屏閃的危害 想要達到更低風險 那得超過3000赫茲 但遺憾的是 如果你去了解各個手機的屏閃功率 你會發現絕大多數都低於這個水平 包括最新的iPhone13 它的全局調光頻率只有480赫茲 也不止iPhone 很多其他手機爲了動態刷新率 爲了降功耗 去用了三星的LTPO OLED屏 性能更好了 但是屏閃更上癮了 當然了 我們不能單用調光頻率 來衡量一款手機的屏閃危害 還有結合波動深度 閃爍指數 也就是它閃的穩不穩之類的 還有人說手機屏的閃光和照明燈不一樣 它是一行一行輪流閃 所以危害其實沒那麼大 但是確實有很多人發帖反映 用新手機之後眼睛很難受 所以這些亂七八糟的概念就先不展開了 這暫時根本是個無法定義的問題 反正按照PWM調光原理 當我們晚上玩手機 把屏幕亮度拉到很低的時候 此時屏幕燈亮的時間更短 燈滅的時間卻很長 那我們的眼睛就會更明顯的感知屏閃 尤其算照 這可怎麼辦呢 難道真的要喊LCD永不爲奴 這讓我想起阿西莫夫提出的 電梯效應 如果讓過去的人去預測未來 他可能會覺得以後地球土地也會越來越少 人們只能被迫去建造越來越高的大樓 以便讓所有人都住得下 但是呢因爲樓太高 大家都不願意爬樓梯 所以底層的房價會越來越高 而高處的人們就會建立起新的社會 過去的人爲什麼會這麼想問題 因爲他打死也想不到未來會有種東西叫 電梯 真是熱了狗了 電梯效應告訴我們 在未來到來之前 所有預測都可能是錯的 但更重要的是 誰現在就把解決屏幕問題的電梯給我發明出來 我眼睛要壞了 現在就要 或許我們可以從華爲和榮耀的思路上找着答案 他們覺得如果能堅持做好 最近新上的這款榮耀Magic 3系列手機上的 1920Hz高頻PWM調光技術 和華爲P50的1440Hz高頻PWM調光技術 在電路底層設計上做好優化 不說徹底解決OLED屏的弊病吧 至少可以在現階段保護好用戶的視力 它至少算個電梯 簡單說Magic 3的屏幕 會在白天戶外這種高亮度條件下 使用Night DC調光 做到幾乎無屏閃 在晚上這種低亮度條件下 使用1920Hz的高頻PWM調光 把對眼睛的影響努力降到最低 打一波人文關懷牌 我們可以拿一臺榮耀Magic 3和iPhone 13 Pro Max 簡單對比一下屏閃 蘋果是480Hz的PWM調光 再找一臺手機進入拍照專業模式 快門速度調到1% 對着它倆 低亮度的情況下 左邊iPhone 13條紋是這樣的 很粗很多 右邊榮耀Magic 3有條紋 但更細 說明它的頻率更高 接下來看高亮度 左邊iPhone 13有條紋 右邊榮耀Magic 3幾乎沒有 總結就是 相對更護眼 看着不累 有觀衆可能說 以前你不講我沒發現 現在我想起來了 確實玩遊戲時間長了 眼睛很難受 但現在沒辦法換新手機怎麼辦 有什麼急救措施嗎 兩個辦法 一是晚上你用各種APP 或者看小說的時候 把手機調到深色模式 二就是 可以在晚上牀頭開一盞小檯燈 增加一個範圍光源 當你的手機在閃的時候 檯燈正好沒有閃 四捨五入就約等於手機沒有閃 經我實測 眼睛會舒服很多 當然了 你得買閃爍頻率高的護眼燈 別買雜牌 我那位國產屏幕廠的朋友說 在OLED屏的電梯理論裏 真正像電梯這樣的顛覆性產品 還沒有出現 但榮耀這種不跟風 去研發能夠提供人文關懷的產品思路 是可貴的 現在我們國家已經走出了少屏的時代 未來希望我們不僅可以在技術上 做到國際領先 也可以在產品解決方案上 打動不同的人 說起來 在這個什麼都要快 都要好的時代 很多東西就慢慢冰冷起來 就拿手機來說 大家都在追求更快的CPU 更大的內存 更好的攝像頭 更省電的動態高刷屏 有的時候步子邁得急了 在產品的某些過渡階段 他們的用戶 就不可避免要犧牲掉一些東西 我想起每次給我媽打電話的時候 她總是不停的叮囑我 這些中老年人因爲經歷過 所以格外重視的東西 在我們潛意識裏 往往會覺得囉嗦 麻煩 聽聽就行 差不多得了 生病就生病吧 但是說實在的 如果在大雪的冬日 臨出門時 有人順手遞給我一雙溫暖的手套 我一定不會拒絕