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剑桥科技园有微软(研究院)、AMD和树莓派

2025-11-27 09:02:08


microsoft-cambridge-science-park-notes-wechat-scaled 剑桥科技园有微软(研究院)、AMD和树莓派 微软 树莓派 Raspberry Pi 资讯

偶尔换个办公室上上班其实挺好的,新鲜感。

微软在剑桥有两个办公室:一个在火车站对面(21 Station Road),旁边就是 Amazon/亚马逊 的办公楼,苹果的新大楼也刚搬到隔壁。另一个是微软研究院在剑桥科技园的办公室,位于 198 号。这个办公室应该是微软当年收购 MetaSwitch 后沿用下来的,所以顺理成章地在科技园也有了办公室,后来火车站的一些团队就搬过去了。

我平时一周有三天会去火车站旁的办公室上班。前几周因为团队协作需要,我有一天去了科技园的办公室。中午吃完饭随便逛了逛,结果意外发现 AMD 和树莓派的办公室就在隔壁。

剑桥科技园简介与历史

Cambridge Science Park(剑桥科技园)是英国历史最悠久、最具代表性的科技园区之一,也是英国 “硅沼”(Silicon Fen)体系的重要组成部分。园区集合了从初创公司到国际科技巨头的各种高科技公司,因此像 Microsoft(研究院/研发部门)、AMD、Raspberry Pi 在这里设立办公室/总部,是非常典型也有代表性的例子。剑桥科技院还有其它有名的公司,比如博通、高通,还有华为研究院等。

Cambridge Science Park 由剑桥三一学院(Trinity College)于 1970 年发起创建,可视为英国最早的科学园区之一。园区旨在把大学的科研成果与产业结合,提供从办公到实验室的综合设施,支持初创到成熟企业的发展。

从 1970s 的第一批入驻公司(例如 1973 年的 Laser‑Scan),到 1990s、2000s 的不断扩张,直至今天,Cambridge Science Park 已成为吸引全球科技公司、研究机构与创新企业的重要聚落,园区内配套设施完善,并不断更新以满足现代科研与办公的需求。

微软研究院

早在 1997 年,微软就在英国剑桥设立其海外研究机构之一(Microsoft Research)。该研究院的建立目的之一就是借助剑桥大学丰富的学术资源与人才储备,开展基础研究、跨学科合作与前瞻性技术探索。

近年来,Microsoft Cambridge 承担了包括云系统、AI 与工程系统等方向的研发工作,其在当地的存在不仅带来高端研究项目,也为本地人才提供了与国际科研接轨的机会。

AMD

AMD 在剑桥的团队历史可追溯至本地早期的半导体与网络公司(例如 Solarflare 等前身团队)。随着时间发展,AMD 将剑桥作为其英国重要的工程与研究中心之一,负责包括网络、嵌入式系统、数据中心与高性能计算相关的工程工作。
在近几年(含收购与扩展之后),AMD 在 Cambridge Science Park 内扩建或迁入了更现代的办公与实验设施,强化了园区在半导体与硬件设计领域的话语权。

Raspberry Pi(树莓派)

树莓派Raspberry Pi 的总部/办公位于剑桥科技园内。作为以普及计算教育为使命的公司,Raspberry Pi 在此的存在既代表了开源、教育与产品化创新,也显示了园区对不同类型科技企业的包容性。

随着产品线与教育项目的扩展,Raspberry Pi 在园区内的办公规模也相应增长,这使其能够更紧密地与本地的学术与产业生态合作。

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剑桥科技园入口,不是很起眼

2025 年一份主餐售价是 5.1 英镑,这是在 2024 年(或 2023 年)涨价后的价格;涨价前只要 4.1 英镑。午餐主餐通常有两种选择,其中一种是素食选项。

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剑桥科技院微软没有Proper的厨房,做不了饭,据说午饭都是定量从火车站这个火车站送过去的。

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每一层都有茶水间/厨房,比火车站的要大/宽敞一些。

cambridge-science-park-2025-10-16-10.32.19-scaled 剑桥科技园有微软(研究院)、AMD和树莓派 微软 树莓派 Raspberry Pi 资讯

每天都要喝咖啡续命

cambridge-science-park-2025-09-05-15.04.40 剑桥科技园有微软(研究院)、AMD和树莓派 微软 树莓派 Raspberry Pi 资讯

办公室室内的假绿色植物。

cambridge-science-park-2025-09-05-15.01.37-scaled 剑桥科技园有微软(研究院)、AMD和树莓派 微软 树莓派 Raspberry Pi 资讯

才知道树莓派的总部在剑桥。

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剑桥科技院微软/AMD/树莓派是邻居。

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剑桥科技院微软/AMD/树莓派是邻居。

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科技园的地方都挺大/停车场位置很多/不用预订

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这里的风景很好,远离市中心。

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AMD的办公楼

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剑桥科技园风景

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这里基本上是开放办公桌/Hot Desk,接上笔记本牛马开始干活了

cambridge-science-park-2025-09-05-13.47.26-scaled 剑桥科技园有微软(研究院)、AMD和树莓派 微软 树莓派 Raspberry Pi 资讯

牛马准备开会

cambridge-science-park-2025-09-05-12.27.11-scaled 剑桥科技园有微软(研究院)、AMD和树莓派 微软 树莓派 Raspberry Pi 资讯

微软剑桥办公室内景

微软

英文:Cambridge Science Park: Microsoft, AMD and Raspberry Pi (Neighbours)

本文一共 1453 个汉字, 你数一下对不对.
剑桥科技园有微软(研究院)、AMD和树莓派. (AMP 移动加速版本)

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数学之美: Sigma 函数的推导公式与 Python 实现

2025-11-26 07:06:00


理解 Sigma 函数:因子、乘法性与公式推导

一文看懂 Sigma 函数:因子分解的终极威力!
σ(n) 完全解析:为什么求和函数能“自动”变成乘积?
数学之美:Sigma 函数的推导、公式与 Python 实现
从几何级数到质因数:Sigma 函数的魔法公式大揭秘
搞懂 σ(n) 的那一天,我看到了数学的秩序
为什么 σ(n) = 乘积?带你走进数论的核心思想
Divisor 终极指南:Sigma 函数推导 + 代码 一篇搞定

Sigma 函数,记作 tex_f8addcb0d2206ad999f68bf8fd864eb3 数学之美: Sigma 函数的推导公式与 Python 实现 Python 学习笔记 数学 数学 ,表示一个整数所有正因子的和。
例如 12 的因子有 1、2、3、4、6、12,因此 tex_236214b9817fdc8276e87b61c1cd94db 数学之美: Sigma 函数的推导公式与 Python 实现 Python 学习笔记 数学 数学
本文解释什么是 Sigma 函数、为什么它满足乘法性、如何从质因数分解推导出通用公式,并给出高效的 Python 实现。

可除性符号

在数论中,符号 “|” 表示“整除”。

tex_03787f30463fc44cc9ebcc23ca9a1d04 数学之美: Sigma 函数的推导公式与 Python 实现 Python 学习笔记 数学 数学

因此表达式 tex_effcd25522d3cb6f842a68251993e85e 数学之美: Sigma 函数的推导公式与 Python 实现 Python 学习笔记 数学 数学 的意思是“对所有能整除 n 的 d 求和”。

质因数分解与因子的结构

任意正整数 tex_d26877ae239c15d2776d571f6114453d 数学之美: Sigma 函数的推导公式与 Python 实现 Python 学习笔记 数学 数学 都可以唯一写成:

tex_11d26bd240f5065754d5d10039a6d44a 数学之美: Sigma 函数的推导公式与 Python 实现 Python 学习笔记 数学 数学

它的一个因子必须从每个质数的指数中“选择”一个:

tex_c66c52fa1fd56a6bb4acb1bd0f37c70a 数学之美: Sigma 函数的推导公式与 Python 实现 Python 学习笔记 数学 数学

所有因子结构的规律都来自这个事实。

关键性质:Sigma 函数是乘法性的

当两个整数互质时,Sigma 函数满足:

tex_a8ed4d9d3cd1a6d82a31b5bf654f6b62 数学之美: Sigma 函数的推导公式与 Python 实现 Python 学习笔记 数学 数学

原因是:若 tex_956cb2a0c12d1c12ff07ffca2950a926 数学之美: Sigma 函数的推导公式与 Python 实现 Python 学习笔记 数学 数学 tex_d26877ae239c15d2776d571f6114453d 数学之美: Sigma 函数的推导公式与 Python 实现 Python 学习笔记 数学 数学 的质因数互不相同,
那么 tex_14dcd4765f4b4cd61e3d3a2443916ebf 数学之美: Sigma 函数的推导公式与 Python 实现 Python 学习笔记 数学 数学 的每个因子都能唯一写成:

tex_65404d19cf0fdac7d77f50e679626301 数学之美: Sigma 函数的推导公式与 Python 实现 Python 学习笔记 数学 数学

因此对所有因子求和可以写成二重求和:

tex_813eb3fc6e705221e4f95808a1793db9 数学之美: Sigma 函数的推导公式与 Python 实现 Python 学习笔记 数学 数学

接下来把二重求和“拆开”。固定某个 tex_ec61bb4a456e241074580a84f7352373 数学之美: Sigma 函数的推导公式与 Python 实现 Python 学习笔记 数学 数学 ,则:

tex_8cf1189084b71573c630e36290bcb2d2 数学之美: Sigma 函数的推导公式与 Python 实现 Python 学习笔记 数学 数学

再对所有 tex_ec61bb4a456e241074580a84f7352373 数学之美: Sigma 函数的推导公式与 Python 实现 Python 学习笔记 数学 数学 求和:

tex_6ea29ec9c6a779121eb3b82d33e5de0f 数学之美: Sigma 函数的推导公式与 Python 实现 Python 学习笔记 数学 数学

这就证明了 Sigma 的乘法性。

质数幂的 Sigma 公式

利用乘法性,只需计算 tex_cf6eed381dec765cd69498e958669f17 数学之美: Sigma 函数的推导公式与 Python 实现 Python 学习笔记 数学 数学
其因子为:

tex_d3bb38248dcb0e22fc35d8c47e5bae1d 数学之美: Sigma 函数的推导公式与 Python 实现 Python 学习笔记 数学 数学

这是一个几何级数:

tex_dcfddc58fee8677904fa250b6ad61990 数学之美: Sigma 函数的推导公式与 Python 实现 Python 学习笔记 数学 数学

把所有质因数幂的贡献相乘,就得到通用公式:

tex_0ae36f050cf7aea6d4372cc1279a5984 数学之美: Sigma 函数的推导公式与 Python 实现 Python 学习笔记 数学 数学

这就是任意正整数的因子和公式。

示例:计算 σ(12)

质因数分解:

tex_85394f37d772925a10cba693a1f68d97 数学之美: Sigma 函数的推导公式与 Python 实现 Python 学习笔记 数学 数学

分别计算:

tex_76ab5b2895cbc075125fa30e0cb77287 数学之美: Sigma 函数的推导公式与 Python 实现 Python 学习笔记 数学 数学
tex_9198eb2730d36d89343e42e701a8a8c1 数学之美: Sigma 函数的推导公式与 Python 实现 Python 学习笔记 数学 数学

相乘:

tex_9386a255574de27eb6f12bb84d568eef 数学之美: Sigma 函数的推导公式与 Python 实现 Python 学习笔记 数学 数学

Python 实现:高效的 Sigma 函数

以下是基于质因数分解与乘法性的高效Python实现,时间复杂度约为 tex_91ba59ea4191e794ea43b27b5cb207f9 数学之美: Sigma 函数的推导公式与 Python 实现 Python 学习笔记 数学 数学

def sigma(n: int) -> int:
    """高效计算因子和函数 σ(n)。"""
    total = 1
    x = n

    # 处理质因数 2
    count = 0
    while x % 2 == 0:
        x //= 2
        count += 1
    if count > 0:
        total *= (2 ** (count + 1) - 1) // (2 - 1)

    # 处理奇质数
    p = 3
    while p * p <= x:
        if x % p == 0:
            count = 0
            while x % p == 0:
                x //= p
                count += 1
            total *= (p ** (count + 1) - 1) // (p - 1)
        p += 2

    # 若剩下的是质数
    if x > 1:
        total *= (x**2 - 1) // (x - 1)

    return total

结语

Sigma 函数展示了因子结构的优雅与质因数分解的力量。通过理解乘法性与几何级数求和,我们得到一个漂亮的闭式公式,并能编写高效的计算程序。有了理论与代码,你就能深入探索更多数论中的算术函数了。

数学

英文:Understanding the Sigma Function: Divisors, Multiplicativity, and the Formula

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在罗马的最后一晚吃了顿中餐, 好便宜

2025-11-25 07:40:00


回英国前,在罗马火车站附近吃了顿中餐,久违的味道太治愈了!弟弟把他最爱的鸡肉炒面扫光,我们也都光盘。一桌下来才56欧元,在英国剑桥吃这样的得接近100英镑😅 英国这几年物价真是蹭蹭往上涨啊~

这次去罗马旅游,最后一晚在罗马火车站附近随便找了一家中餐馆。因为连续吃了几天牛排和意面,实在嘴馋,想换换口味。

我们四个人点了大概六个菜,总共才 56 欧元,真是太便宜了。同样的菜量在英国剑桥至少要 100 英镑,在伦敦肯定更贵。味道也很正宗,尤其是那条鱼——在剑桥起码要二十几英镑。

这几年英国的物价是真涨得飞快,可工资涨幅却很有限。英国在欧洲一直喜欢把自己当成“老大哥”,什么事都想领先、想出风头。结果俄乌战争、能源危机,再加上之前的脱欧,本来的一手好牌愣是打得稀碎,现在基本已经掉到“欧洲三流国家”行列了。

整个欧洲都在走下坡路,而英国下滑得更快。我还是把中国护照收好,真要哪天撑不住了,搞不好还得带着两个英国佬回国谋生。

roma-travel-notes-chinese-food 在罗马的最后一晚吃了顿中餐, 好便宜 意大利 游记 照片 生活

吃完当晚就感慨发了条朋友圈

roma-chinese-restaurant-2025-10-29-20.23.30 在罗马的最后一晚吃了顿中餐, 好便宜 意大利 游记 照片 生活

交钱的时候才发现好便宜

roma-chinese-restaurant-2025-10-29-20.20.28-scaled 在罗马的最后一晚吃了顿中餐, 好便宜 意大利 游记 照片 生活

全扫光了

roma-chinese-restaurant-2025-10-29-20.00.53-scaled 在罗马的最后一晚吃了顿中餐, 好便宜 意大利 游记 照片 生活

大虾/不过没几只/这个一般,感觉虾肉有点柴

roma-chinese-restaurant-2025-10-29-20.00.49-scaled 在罗马的最后一晚吃了顿中餐, 好便宜 意大利 游记 照片 生活

清蒸鱼/很新鲜

roma-chinese-restaurant-2025-10-29-19.54.49-scaled 在罗马的最后一晚吃了顿中餐, 好便宜 意大利 游记 照片 生活

牛肉?忘记是啥菜名了

roma-chinese-restaurant-2025-10-29-19.53.46-scaled 在罗马的最后一晚吃了顿中餐, 好便宜 意大利 游记 照片 生活

这道菜忘记叫啥了,不过刚上来的时候真是好香啊,因为肚子好饿

roma-chinese-restaurant-2025-10-29-19.51.14-scaled 在罗马的最后一晚吃了顿中餐, 好便宜 意大利 游记 照片 生活

弟弟最爱的鸡肉炒面/全吃光了

roma-chinese-restaurant-2025-10-29-19.49.14-scaled 在罗马的最后一晚吃了顿中餐, 好便宜 意大利 游记 照片 生活

开胃菜/春卷

roma-chinese-restaurant-2025-10-29-19.38.44 在罗马的最后一晚吃了顿中餐, 好便宜 意大利 游记 照片 生活

罗马中餐 华味居

意大利

2025年10月末的那个Half Term假期,我们全家去了意大利旅游(罗马和比萨)。以下是相关的游记文章: 本文一共 589 个汉字, 你数一下对不对.
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为什么并行不是无限的: 简单解释 Amdahl vs Gustafson

2025-11-19 21:36:02


Amdahl 定律 vs Gustafson 定律 — 完整教程、推导、应用场景及 Python 绘图

Amdahl 定律 vs Gustafson 定律:完整教程、推导、应用场景及 Python 绘图
理解并行加速:通过代码讲解 Amdahl 定律和 Gustafson 定律
并行计算基础:Amdahl 定律、Gustafson 定律及加速建模
并行加速原理:Amdahl 和 Gustafson 定律完整指南
并行扩展解析:推导并比较 Amdahl 和 Gustafson 定律
Amdahl vs Gustafson:并行加速完整指南(含 Python 代码)
并行性能建模:Amdahl 定律、Gustafson 定律及实际应用
学习并行加速:数学、直觉、应用场景及 Python 可视化
并行计算:必须掌握的两条定律(Amdahl & Gustafson)
工程师的并行加速:Amdahl 定律、Gustafson 定律及 Python 实现
从理论到代码:用 Amdahl 和 Gustafson 建模并行加速
实用并行加速指南:Amdahl 定律、Gustafson 定律及可视化
为什么并行不是无限的:简单解释 Amdahl vs Gustafson
并行加速真相:Amdahl 限制 vs Gustafson 扩展
并行计算神话与现实:Amdahl 和 Gustafson 的教训

引言

并行计算在现代计算中至关重要:多核 CPU、GPU、分布式集群、云工作负载、LLM 训练以及 HPC 模拟。

为了分析程序在更多处理器下能加速多少,主要有两种数学模型:

  • Amdahl 定律 — 固定规模工作负载的性能
  • Gustafson 定律 — 可扩展规模工作负载的性能

这两条定律并不矛盾,它们回答的是 不同的问题
本教程涵盖推导、直觉、比较、实际应用场景,以及展示两条定律的 Python 绘图脚本。

1. 什么是加速比?

加速比衡量程序在 N 个处理器上运行速度提升多少:

tex_874e8d72fc08f2af61e0df97c456b5c2 为什么并行不是无限的: 简单解释 Amdahl vs Gustafson Python Python 学习笔记 并行计算/Parallel Computing 计算机

如果程序在一个处理器上运行 10 秒,两处理器运行 5 秒,则加速比为:

tex_fea9c4fbe000a3e47d431a26d0bf7ab2 为什么并行不是无限的: 简单解释 Amdahl vs Gustafson Python Python 学习笔记 并行计算/Parallel Computing 计算机

完美线性加速为:

tex_e9f6efb7e9d50d657c0883dc59792232 为什么并行不是无限的: 简单解释 Amdahl vs Gustafson Python Python 学习笔记 并行计算/Parallel Computing 计算机

但实际系统存在串行瓶颈,这正是 Amdahl 定律和 Gustafson 定律描述的内容。

2. Amdahl 定律(固定工作量)

2.1 直觉

Amdahl 假设:

  • 总工作量保持 不变
  • 部分工作是串行的,无法并行化

设:

  • f = 串行比例
  • 1 - f = 可并行比例

2.2 推导

一个处理器的运行时间:

tex_cd65cc0f8fa444a1c942c1dd435729e9 为什么并行不是无限的: 简单解释 Amdahl vs Gustafson Python Python 学习笔记 并行计算/Parallel Computing 计算机

定义:

tex_47e86b1941e5d34562897f2bc9e72129 为什么并行不是无限的: 简单解释 Amdahl vs Gustafson Python Python 学习笔记 并行计算/Parallel Computing 计算机

因此:

tex_b339bd84646feb5fa705f2337c45e91d 为什么并行不是无限的: 简单解释 Amdahl vs Gustafson Python Python 学习笔记 并行计算/Parallel Computing 计算机
tex_98f8bc0d6bf46e12033e27be130a4a7d 为什么并行不是无限的: 简单解释 Amdahl vs Gustafson Python Python 学习笔记 并行计算/Parallel Computing 计算机

N 个处理器的运行时间:

tex_b66634c6e27fc1de8ea84ac81724010c 为什么并行不是无限的: 简单解释 Amdahl vs Gustafson Python Python 学习笔记 并行计算/Parallel Computing 计算机

加速比:

tex_9a86b3b2234c3e7746efd503e5107b9c 为什么并行不是无限的: 简单解释 Amdahl vs Gustafson Python Python 学习笔记 并行计算/Parallel Computing 计算机

其中 f 是串行工作比例,tex_3f4589d9b675507468afd74744fcafef 为什么并行不是无限的: 简单解释 Amdahl vs Gustafson Python Python 学习笔记 并行计算/Parallel Computing 计算机 是可并行工作。Amdahl 公式也可以写成:

tex_4cec42f3f3a919b7d7984827a2605bdd 为什么并行不是无限的: 简单解释 Amdahl vs Gustafson Python Python 学习笔记 并行计算/Parallel Computing 计算机

其中 tex_73e66f4b3b996f161705ee100bb45369 为什么并行不是无限的: 简单解释 Amdahl vs Gustafson Python Python 学习笔记 并行计算/Parallel Computing 计算机 tex_497d56a00b5e083d6488ec3072a6ca06 为什么并行不是无限的: 简单解释 Amdahl vs Gustafson Python Python 学习笔记 并行计算/Parallel Computing 计算机

2.3 当 N → ∞ 时的极限

tex_4f525a4ae4832e1d6d4d29923205acf8 为什么并行不是无限的: 简单解释 Amdahl vs Gustafson Python Python 学习笔记 并行计算/Parallel Computing 计算机

如果串行比例为 10%(f = 0.1):

tex_c06286eea86d0b1a0ea19ff2498067ed 为什么并行不是无限的: 简单解释 Amdahl vs Gustafson Python Python 学习笔记 并行计算/Parallel Computing 计算机

即使处理器无限,也无法超过该值。

2.4 Amdahl 定律的实际应用场景

Amdahl 适合优化固定任务的 延迟

  • GPU 内核优化固定张量大小
  • 单次请求推理延迟降低
  • 视频编码、压缩、排序
  • 加速固定批量作业
  • 数据库查询加速

3. Gustafson 定律(可扩展工作量)

3.1 直觉

Gustafson 反过来问:

“增加处理器,我能在相同时间内解决多大的问题?”

这反映了真实 HPC 工作负载:更多 CPU → 更高分辨率 → 更大模拟。

3.2 推导

假设程序在 N 个处理器上运行 1 个时间单位。

设:

  • f = 串行比例(按规模测量)

可并行部分随处理器数量扩展,因此其运行时间保持与 N 成比例。

一个处理器的时间:

tex_e3f2599da2e43b1173c1aaf4eda87614 为什么并行不是无限的: 简单解释 Amdahl vs Gustafson Python Python 学习笔记 并行计算/Parallel Computing 计算机

加速比:

tex_7d6285b7fe4fe4215fffc041747b6b38 为什么并行不是无限的: 简单解释 Amdahl vs Gustafson Python Python 学习笔记 并行计算/Parallel Computing 计算机

Gustafson 公式的 “N 减” 形式:

tex_1b159a1d1361b799fb425aa75b47ca79 为什么并行不是无限的: 简单解释 Amdahl vs Gustafson Python Python 学习笔记 并行计算/Parallel Computing 计算机

或者,如果定义并行比例 tex_e54ad141cf10b747683362c54b759563 为什么并行不是无限的: 简单解释 Amdahl vs Gustafson Python Python 学习笔记 并行计算/Parallel Computing 计算机 ,公式也可写为:

tex_b17b90807c408febafb1a4cb79950309 为什么并行不是无限的: 简单解释 Amdahl vs Gustafson Python Python 学习笔记 并行计算/Parallel Computing 计算机

“N 减” 形式用 p 表示:

tex_e644c8961d33e3b3b915a21e385056e7 为什么并行不是无限的: 简单解释 Amdahl vs Gustafson Python Python 学习笔记 并行计算/Parallel Computing 计算机

3.3 解释

随着 N 增加,加速比趋近于:

tex_7f1c2335a53dcee7685791c4b80f9c20 为什么并行不是无限的: 简单解释 Amdahl vs Gustafson Python Python 学习笔记 并行计算/Parallel Computing 计算机

对于小串行比例,几乎呈线性增长。

3.4 Gustafson 定律的实际应用场景

Gustafson 适用于 吞吐量扩展 或可增加问题规模的工作负载:

  • 天气和气候模拟
  • 粒子模拟、CFD、有限元分析
  • LLM 训练:更多 GPU → 更长序列或更大模型
  • 大数据分析(Spark, Dask, Flink)
  • 蒙特卡洛模拟

4. Amdahl 定律 vs Gustafson 定律(比较表)

项目 Amdahl Gustafson
工作负载 固定 随 N 扩展
目标 降低延迟 增加吞吐量
加速比上限 有界: tex_caa92bab626afd401dbbe35770e10c44 为什么并行不是无限的: 简单解释 Amdahl vs Gustafson Python Python 学习笔记 并行计算/Parallel Computing 计算机 近似线性: tex_6993fa207348cf6876f3ae7d7f16783b 为什么并行不是无限的: 简单解释 Amdahl vs Gustafson Python Python 学习笔记 并行计算/Parallel Computing 计算机
悲观/乐观 悲观 乐观
应用场景 优化现有任务 扩展大规模工作量

5. 实际应用场景(综合视角)

Amdahl(延迟优化)

  • 减少单次 LLM 查询推理时间
  • 加速数据库 join 操作
  • 固定张量 GPU 内核优化
  • 视频编码(相同视频)

Gustafson(吞吐量 / 扩展)

  • LLM 训练(扩展至更多 GPU)
  • 高分辨率天气模型模拟
  • 大数据 ETL 扩展
  • 科学 HPC 工作负载

6. Python 绘图脚本(显示两条定律)

下面代码生成 Amdahl 与 Gustafson 加速比曲线图。

可以调整 f(串行比例)和处理器数量 N

脚本绘制两条曲线在同一张图上。

包括部分 tex_f9f843126d657a7415623d3414da113e 为什么并行不是无限的: 简单解释 Amdahl vs Gustafson Python Python 学习笔记 并行计算/Parallel Computing 计算机 的值,例如串行部分:


import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

def amdahl_speedup(N, s):
return 1.0 / (s + (1 - s) / N)

def gustafson_speedup(N, s):
return s + (1 - s) * N

# Number of processors
N = np.arange(1, 65)

# Serial fractions to consider
Serial = [0.05, 0.1, 0.2, 0.3, 0.5, 0.8, 0.9, 1.0]

plt.figure(figsize=(10, 6))

for f in Serial:
plt.plot(N, amdahl_speedup(N, f), linestyle='-', label=f"Amdahl Serial={f}")
plt.plot(N, gustafson_speedup(N, f), linestyle='--', label=f"Gustafson Serial={f}")

plt.title("Amdahl's Law")
plt.xlabel("Number of Processors (N)")
plt.ylabel("Speedup")
plt.legend()
plt.grid(True)
plt.tight_layout()

plt.savefig("parallel-speedup-amdahl-vs-gustafson.png")
## plt.show()

下面是 Amdahl 与 Gustafson 曲线图示。

parallel-speedup-amdahl 为什么并行不是无限的: 简单解释 Amdahl vs Gustafson Python Python 学习笔记 并行计算/Parallel Computing 计算机

Amdahl 定律加速曲线

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Amdahl vs Gustafson 加速曲线

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Gustafson 定律加速曲线

图示解读

  • Amdahl 曲线迅速趋于平缓——受串行部分限制。
  • Gustafson 曲线几乎线性上升——适用于可扩展工作负载。
  • 串行比例 f 越高,两种模型差距越大。

结论

Amdahl 定律展示了固定工作负载下的并行 上限,适合延迟优化。Gustafson 定律展示了随工作负载扩展的并行 潜力

  • Amdahl 定律 → 固定规模工作负载 → 收益递减
  • Gustafson 定律 → 可扩展工作负载 → 近似线性加速
  • 结合使用理解硬件极限与算法特性
  • Python 工具使可视化直观易懂

它们共同构成现代并行系统性能分析基础,从 HPC 到 LLM 训练,再到 GPU 计算。

英文:The Truth About Parallel Speedup: Amdahl’s Limits vs Gustafson’s Scaling

本文一共 1384 个汉字, 你数一下对不对.
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CloudFlare宕机, 半个互联网崩了

2025-11-19 05:20:08


今天的 Cloudflare 宕机:一次震撼全球的“单点故障”

今天早上,我突然收到了一大堆报警,我手下的15个网站都报警了,收到了很多邮件,这很不正常,有的时候是报警的程序自己的问题,因为其中的一个邮件报警是我自己写的。 但是我核实了一下,确实打不开,显示是500服务器内部错误,这个错误一般就是服务器配置错误崩溃造成的。但我细眼一看,是CloudFlare的服务器的问题。这可是我第一次见。

Cloudflare 已经是互联网基础设施级服务,一旦宕机影响面巨大。这次事故暴露了去中心化互联网在实际运行中高度中心化的问题。

CloudFlare按现在最新数据,有750万个网站,排名/流量最高的1万个中有33%是用CloudFlare,所以这次宕机的影响之深,还好,这次友宕机也就三个小时左右,这次宕机影响到了很多服务,其中X和ChatGPT都打不开了,中间还陆陆续续间断的恢复过几分钟时间。

18 日,全球知名的网络基础设施服务商 Cloudflare 发布公告称,其全球网络出现大范围异常,导致大量网站和应用出现访问中断。受影响的平台包括 X(前 Twitter)、ChatGPT 等多家核心互联网服务,有媒体报道称 Spotify、亚马逊部分服务也出现了故障。

受此次事故影响,Cloudflare 股价在盘前一度下跌超过 5%。

按照官网介绍,Cloudflare 是一家全球性的云网络平台,为各类规模的企业提供安全加速、内容分发、DNS、零信任等服务。其数据传输网络覆盖全球 125 个国家、330 座城市,是互联网“入口层”的关键基础设施之一。Cloudflare 于 2019 年 9 月 13 日在纽约证券交易所上市。

北京时间 19:17(伦敦时间 11:17),Cloudflare 状态页显示,其支持门户出现故障,客户在查看或回复支持工单时可能遇到错误。大约半小时后,Cloudflare 再次更新称公司正在经历“内部服务故障”,部分服务可能会出现间歇性异常。

又过了约 20 分钟,Cloudflare 表示整体中断情况已开始缓解,但仍在调查问题根源。至北京时间 21:13,官方最新状态指出,部分服务的错误率“已恢复到事件发生前的水平”,同时团队正在继续恢复其余受影响的服务。

X、ChatGPT 等多个互联网平台仍受到此次故障影响。X 上用户的帖子会显示“无法载入”等提示,访问仍不稳定。

Cloudflare 历史关键时间线

  • 2009:Cloudflare 成立(创始人:Matthew Prince、Lee Holloway、Michelle Zatlyn)。
  • 2010–2015:从 CDN 起家,加入 DDoS、防火墙、DNS、边缘计算等产品。
  • 2019-09-13Cloudflare 在 NYSE 上市,代码 NET
  • 2020–2024:推出 1.1.1.1、Zero Trust、Workers、R2 等,逐步成为互联网“前门”。
  • 市场占有率:全球流量最高前 10,000 个网站中约三成使用 Cloudflare(各统计口径有差异,约在 30% 左右)。

技术分析:为什么会看到 Cloudflare 返回 500

1. Cloudflare 的基本工作方式

  • 用户访问域名 → DNS 指向 Cloudflare Anycast 边缘/Edge节点。
  • Cloudflare 作为反向代理:处理缓存、加速、TLS、WAF、Workers。
  • 然后 Cloudflare 再把请求转发给源站(origin)。

2. 边缘节点返回 500 的常见原因

  • 源站真实返回 500:Cloudflare 将错误透传。
  • Cloudflare 内部组件异常:代理池、缓存层、Workers、WAF 崩溃导致边缘自身返回 5xx。
  • 边缘与源站连接失败:握手超时或连接异常,本应返回 502/524,但部分情况可能回落为 500。
  • SSL/TLS 配置冲突:证书或协议版本不匹配导致处理失败。
  • Workers 运行异常:未捕获异常直接导致 500。

3. Cloudflare 常见错误码对照

编码 说明
500 通用错误,source 或 Cloudflare 本身都可能产生。
502 Bad Gateway,Cloudflare→源站连接问题。
520 源站返回空或格式不正确的响应。
521 源站拒绝连接。
522 Cloudflare→源站连接超时。
524 源站处理超时。

4. 工程上如何确认是 Cloudflare 问题

  1. 绕过 Cloudflare 测试源站:
    curl -I -H "Host: yourdomain.com" http://YOUR_ORIGIN_IP
  2. 看响应头是否含 server: cloudflarecf-ray
  3. 查看 Cloudflare 状态页:https://www.cloudflarestatus.com/
  4. 如使用 Workers,检查日志与堆栈信息。
  5. 必要时暂停 Cloudflare(“Pause Cloudflare on Site”)并确认源站可用性。

5. 为什么故障影响面巨大

  • 大量网站的 DNS + 代理都托管在 Cloudflare。
  • Cloudflare 是“入口层”,入口挂了源站再健康也没办法。
  • 对许多服务来说,Cloudflare 就是互联网对外公开的“唯一入口”。

工程建议(可实践)

  • 多 DNS、多 CDN 架构:降低对单一供应商的依赖。
  • 开启缓存 fallback:为内容站点提供 Always Online 类体验。
  • 健康检查 + 自动切换:重要 API 建议多云部署。
  • 边缘脚本不要走关键路径:Workers 出错会影响所有请求。
  • 制定应急回滚流程:包括 DNS 回滚、IP 直连、信息通告模板等。

快速诊断手册(给工程师)

  1. 绕过 Cloudflare 访问源站:确认是否是源站本身故障。
  2. 查看响应头是否含 Cloudflare 标识。
  3. 查看 status 页面是否有大规模宕机。
  4. 用不同地区的 curl/Pingdom/UptimeRobot 对比确认是否是区域性还是全球性问题。

再强的基础设施也会宕机。互联网架构虽然理论去中心化,但现实中高度依赖少数大型服务商。

前几周的AWS因为dynamodb的DNSRace Condition的BUG,也是影响了互联网大半个江山,因为都是互联网基础服务,不过CloudFlare更是,因为从用户在浏览器打域名后,CloudFlare就接管了,只是到最后面的服务器不是在CloudFlare,前面的流量都被CF牢牢控制。从另一个角度也说明了CF的重要性,掌握了入口和流量。

这次 Cloudflare 宕机是一次非常典型的 “单点故障课” – Single Point of Failure

alarm-emails-after-cloudflare-incident CloudFlare宕机, 半个互联网崩了 CloudFlare I.T. 资讯

早上11点多的时候收到大量的服务报警邮件

cloudflare-500-error CloudFlare宕机, 半个互联网崩了 CloudFlare I.T. 资讯

想到X上发个推,发现X也是不能用。

cloudflare-500-meme-scaled CloudFlare宕机, 半个互联网崩了 CloudFlare I.T. 资讯

CloudFlare这次影响之广,好多网梗。

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cloudflarestatus上实时更新

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CloudFlare股价下跌,感觉是受这次事故影响。

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整个互联网好脆弱

没法摸鱼,因为微软网站都可以用,还得继续搬砖写代码。不过ChatGPT用不了,感觉效率大大降低(但是可以试试其它服务,比如Copilot)

新闻/实事/经济

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CloudFlare宕机, 半个互联网崩了. (AMP 移动加速版本)

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