大家好,2020年8月7日星期五,欢迎收看151期睡前消息,请静静介绍新闻。
8月4日,黎巴嫩首都贝鲁特港口发生事故,几千吨硝酸铵大爆炸,爆心被炸出一个小海湾,威力和战术核武器差不多。目前统计受伤者超过5000,预计死亡至少几百人。
(插视频,白色建筑非常明显的视角)
从照片看,最靠近爆炸现场的建筑是一栋白色高楼,距离只有几十米。事故发生以后,上百栋建筑被夷为平地,这栋高楼依然站在原处。几十米外的大爆炸为什么没有把它撕碎呢?
这个建筑是一个为港口服务的粮食筒仓。主体是3排48个圆柱形钢筋混凝土粮仓,能存12.5万吨粮食。存粮的时候,传送带把粮食送到顶部,倒进筒仓里。粮仓底部有一个大漏斗,取粮的时候打开闸门,里面的粮食就会像水一样流出来。
深仓剖面
1.仓上建筑物;2.仓顶;3.仓壁;4.仓底;5.仓下支撑结构(筒壁或柱);6.基础
这个筒仓建于1970年,现在每年要处理黎巴嫩60%的进口粮食。所以很多人担心爆炸之后,黎巴嫩进口粮食出问题。
http://www.dev.kataeb.org/local/2016/08/12/improvements-underway-at-beirut-port-silos
从无人机照片来看,筒仓也受到很大受破坏,迎着爆炸地点的一侧,第一排筒仓基本被炸碎,第二排筒仓也倒了一半,只有第三排基本完整。
Mapping the Damage From the Beirut Explosion - The New York Times
但是,考虑到距爆心的距离,这个成绩非常不错,毕竟距离几百米的建筑基本都没了,粮食筒仓还能留下一多半,这和它的结构特征有关系。
从局部结构来说,筒仓是用来装粮食这种散货的,粮食在里面的堆积深度达到几十米,效果和装水差不多,产生对侧面的压力,下部的压力明显高于顶部。所以,筒仓要用很多钢筋来对付内部压力,否则就会裂开,类似于过去的木桶为了不漏水,外面加几圈铁箍。这种钢筋密度很大的混凝土结构,在瞬间冲击面前抵抗能力很强。
从爆炸后的照片看,筒仓前面遍地都是小麦,这说明爆炸发生的时候,筒仓里面装满了粮食。
大家都见过路上的塑料路障,空心的时候一碰就倒,装满水就可以用来拦阻汽车,至少可以作为缓冲,保护身后的其他路障。
贝鲁特大爆炸遇上装满小麦的筒仓,就像在几排装满水的防撞桶前面引爆炸弹,前排的被破坏,后排基本保持完整。所有黎巴嫩都应该感谢这栋建筑和里面的小麦,否则伤亡数字起码翻一番。
(插视频)
钢筋用量大,还装满了小麦,没有被炸碎可以理解。但是为什么建筑没有被整体推倒呢?
筒仓里面的小麦增加了筒仓的重量,让筒仓站的更稳。另外,从平面布局来看,圆形结构有利于分散冲击力。 无论冲击波从哪个方向来,弧形结构都像拱桥一样,把压力分散到整个结构。
很多海岸防护工程直接就把海堤修成类似的圆弧形,抵抗海浪。这次爆炸的压力和弯矩也被类似结构分散了。
(连云港外的防波堤)
从整体平面结构看,筒仓是几排固定在一起的圆形结构,结构强度指数上升,不容易折断也不容易翻倒。
多排圆形筒仓的平面布置
斯大林格勒战役期间,苏联和德国争夺最多的建筑之一,就是一栋35米高的现代谷仓,结构和黎巴嫩港口的谷仓相似,都是多个钢筋混凝土圆筒平行布置。谷仓控制了斯大林格勒南区制高点,无论哪一方占领,另一方都会用重炮和轰炸机进行饱和攻击。
斯大林格勒巷战持续了4个月,谷仓主体结构依然完整,战争结束以后修复继续用,一直用到今天。钢筋混凝土筒仓的强度是经过世界大战检验的,这次爆炸证明它在核战争时代的生存能力也很强。
这次爆炸的效果实在太可怕了,世界上其他地方还有类似的隐患吗?
现代工业能制造富裕生活,也集中了很多危险品。落后国家缺乏技术人才,政府腐败、效率低,而且战乱频繁,经常在工业品处理方面出问题,8月4日的大爆炸就是典型例子。
这2750吨硝酸铵来自一艘俄罗斯货船,2013从格鲁吉亚运出来,运到一半船长破产了,沿途卖燃油才到达黎巴嫩,打算在黎巴嫩再接收一些货物来赚点钱。但是由于手续不全,这艘船被黎巴嫩海关扣下。俄罗斯船长没钱补办手续,也没钱贿赂海关,只好把船扔在原地。
黎巴嫩海关将这批硝酸铵从船上运到仓库保管,一放就是6年。作为直接负责的部门,黎巴嫩海关一直要求上级政府处理掉这批硝酸铵,出口销售或者捐赠给部队,但政府麻木不仁,一直不管。8月4日,一个电焊工引发了一场小火灾,恰好烧到硝酸铵仓库,爆炸就发生了。
中东国家类似的灾难隐患很不少。比如红海上现在停着一艘五年没有人维护的油轮,船上装着110万桶原油,价值8000多万美元。
这艘船的建造时间是1976年,运行了十年后,船体老化,也门政府把油轮改装成海上储油罐,用来存放原油。2015年,胡塞武装发动叛乱,油轮被胡塞武装控制,之后再也没有人去维护这艘船。
红海是世界上盐度最高的海,平均盐度3.6%,是正常海水的十倍,对钢结构的破坏能力非常强。也门政府过去还正常运行的时候,每年花上百万美元来维护这艘船,才能保证船体的强度,现在没人知道船的真正状况。
从去年开始,就有国外媒体警告,说这艘油轮随时会沉没,里面的石油要么爆炸要么泄露,不管哪种情况都是一场破坏力不比黎巴嫩爆炸小的严重事故。今年五月份,海水已经开始渗入船体,油罐很快就会被海水直接腐蚀。上个月,联合国安理会终于意识到事情的严重性,举行特别会议讨论这艘船的问题。
红海环境非常特殊,是一个半封闭的海域,出入口狭窄,可以说就是个大潟湖。
一旦石油泄漏,红海的自净能力基本不可能处理掉这一百多万桶石油,特有的鱼类基本都会死掉。红海沿岸不少城市高度依赖捕鱼业,尤其是也门这种经济水平落后的国家,有 12万渔民,到时候可能会和红海的鱼一起死。
除了渔业问题,也门的供水也可能受这次污染影响。也门是世界上最缺水的国家之一,人均每年可再生水资源只有125立方米,是世界人均用水量警戒线的十分之一。最近也门人口爆炸, 25年翻了一番,现在接近3000万人,即将成为世界上第一个水资源完全枯竭的国家。也门首都的某些水井已经打到四千米深。中国驻也门大使馆的取水井也有一千多米深。也门被迫积极考虑海水淡化问题,但是如果1百万桶石油倒在海面上,恐怕海水淡化厂的问题还得往后推。
另外,红海的浅海环境非常适合珊瑚生长,有两百多种独特的珊瑚在红海生存,红海的名字来源之一,就是因为岸边大量红色的珊瑚沙。一旦石油泄漏,这些珊瑚的生存也是问题,未来的红海可能就不“红”了。这些政局不稳的小国拿着大量工业品,对自己,对世界都不是好事。大国必须尽早联合起来给这些小国来一次安全大检查,否则全世界都会遇到更多的麻烦。
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7月24日,英特尔首席执行官宣布,英特尔正在考虑重大转型,不再追求独自完成芯片的设计、生产和封装测试,也就是放弃IDM模式。
这意味着英特尔必然会把更多的芯片生产业务包给代工企业,其中最典型的就是台积电。消息传出来以后,英特尔股价立刻下跌10%,台积电的股价从70美元涨到80以上。
英特尔股价下跌:
台积电股价飙升:
督工,英特尔公司的前景是不是不太乐观?
英特尔的股价不是因为这一件事下跌的。英特尔最近在10纳米以下的芯片工艺上进展缓慢,也影响了投资信心。7月23日,英特尔宣布,原定2021年量产的下一代7纳米工艺产品,再度延期6个月。
AMD是英特尔的主要竞争对手,几个月前AMD就上市了7纳米架构芯片“锐龙(Ryzen) 4000”。台积电更是两年前就已经量产7纳米工艺,今年上半年已经搞5纳米了。英特尔还在靠2015年推出的14nm产品做主力,就算各家公司标准有所不同,英特尔的落后也很明显。所以,过去因为技术领跑而拿到的股票溢价,现在要跌回去。
与其同时,英特尔的高层人事变动也影响股票市场。英特尔芯片设计负责人吉姆·凯勒6月份离职。这个人是AMD K8处理器首席架构师,算是行内传奇人物。7月27日,英特尔首席工程师也被解雇。这两件事加在一起,投资者做空英特尔很正常。
Jim Keller
Murthy Renduchintala
这么说,英特尔公司是不是要倒了?
英特尔是美国科技霸权的象征之一,肯定有很多人盼着英特尔摔一个大跟头。但就目前来看,虽然英特尔放弃部分芯片自产,而且股价下跌,但竞争力乃至IC产业领域的主导地位还是不能小看的。
英特尔刚刚发布今年二季度财报,总营收197亿美元,同比增长20%,历史新高,二季度净利润51亿美元,同比增长22%,而且同期在研发上花了50亿美元。对于绝大多数公司来说,这样的成绩对股价来说算是重大利好。但是英特尔的股东们早已习惯了英特尔常年60%的毛利率,提前把股价炒上去了。现在的数据折算下来,二季度的毛利率 “仅有”53.3%,这才是导致英特尔近期股价下跌的主要因素。前面说的其他因素只能算是火上浇油。
虽然7纳米以下的生产技术暂时出了问题,英特尔在服务器CPU领域仍然占据支配地位。最大的竞争者AMD这几年成绩不错,今年也只敢设想拿到服务器CPU的10%市场,其他90%都归英特尔。
这么说,英特尔的财务情况还不错,为什么要修改战略,放弃自产芯片,考虑让代工厂来生产?
直接原因是英特尔自己未能按计划解决新一代制程工艺,产能跟不上市场计划。但根本原因还是英特尔在移动互联网时代掉队,失去了对消费级CPU市场的绝对主导地位。在这种情况下,到底是保IDM模式还是保盈利率,早晚会二选一。
根据报道,英特尔预定了台积电明年的18万片晶圆,换算成6纳米芯片差不多是1000万片,绝对数量虽然不小,但是相对英特尔每年的芯片总产量只能算是九牛一毛。而且英特尔要代工生产的芯片,并不是自己的看家本领CPU,很可能是独立GPU。也就是说,英特尔希望利用台积电的先进工艺,帮助自己在独立显卡市场站住脚。与其同时,英特尔自己的工厂还在大量生产14纳米和10纳米的芯片。如果新一代制程工艺不再拖延,英特尔的自产芯片还是有机会赶上来的。
不过,从财务数据来看,让台积电或者其他代工企业去承担生产线成本,对英特尔也许是一个合理的选择。因为随着芯片的精度不断提高,芯片生产线所需要的投资以指数形式增长。中芯国际刚刚投产的14纳米生产线,总投资达到了91亿美元,是中芯国际过去三年净利润总和的25倍。至于5纳米,3纳米产线,目前故算起码几百亿美元投资才能开工。
站在英特尔股东的角度说,花一大笔钱搞新的生产线,如果只用来生产自家的几种产品,必然会降低盈利率,拖累股价。而台积电本来就是代工企业,新生产线可以同时为几个上游公司服务,利用率高,所以上新生产线的顾虑比较小。英特尔公司如果真的放弃IDM模式,让台积电来替自己生产,也算是顺应了社会分工大趋势。
放弃IDM模式,对英特尔来说有什么影响吗?
设计和制造分开可以省钱,但合在一起可以充分发挥技术潜力,这一点在我熟悉的土建行业都成立,在芯片这种复杂技术上当然也有效果。网上有很多英特尔和AMD处理器的对比测评,总体来说,英特尔CPU的表现往往能超越自己的硬指标,和指标更高的AMD CPU打平甚至有所超出。这就是自己同时掌握设计和生产能力的好处,在同样的基础技术水平下,细节优化做的更好,用无数个细节积累出更好的使用效果。现在英特尔放弃IDM模式,财务上可以多赚钱,产品细节肯定会有所下降。就看到底是提高硬指标重要,还是优化产品细节更重要了
AMD、Intel对比评测
9900K对比3900X终极大PK!【下】Intel是真坑还是AMD真香?【硬件大玩家】_哔哩哔哩_bilibili
上世纪90年代到21世纪初,英特尔和微软组成 “wintel” 联盟,软硬件更新都能作到“发售一代,生产一代,研发一代”,让对手看不到任何追赶的机会。如果未来英特尔像曾经的IBM一样衰落,那么这次代工决定肯定会被当作一个重要的历史转折点。但目前,英特尔无论选哪一边,都不能说错误,衰落还只能说是一种可能性。
有人提出,英特尔在此时转向外包代工还有另一个考虑,那就是英特尔认为摩尔定律即将失效,芯片生产技术进步的的速度会放慢甚至停滞,所以英特尔并不急于追赶眼下最新的7纳米、5纳米芯片制程,是真的吗?
5纳米工艺相比,第一代3纳米工艺的晶体管密度提升了70%,速度提升10%到15%,芯片的性能只提升25%到30%。芯片发展很可能遇到了物理定律的限制,至少离这个限制不算远了。如果3纳米之后,谁也搞不出更精密,而且价格合理的芯片,那么英特尔就算暂时放弃生产工艺,也不会落后台积电太多,未来还有可能等到生产工艺停滞,凭借设计上的经验重建IDM模式,省下一代生产线的钱。但目前这也很难预测。
摩尔定律终结,我们普通人会感受到什么变化?
八十年代的时候,电视机和冰箱都被归类为“耐用消费品”,买一台中档以上产品,是要用很多年的。最近20年,电脑、手机都是快速换代产品,最贵的高档货,几年后也赶不上新一代的廉价产品,所以芯片最重要的特性是更新,更小、更精密、更快。如果半导体基础技术进步停下来,大多数电子产品都会成为耐用消费品,芯片会更注意在性能、可靠性与成本之间取平衡,利润率也会逐渐降低。在一个基础技术停滞的行业里,英特尔级别的企业虽然有很多优势,但绝对不是现在这种让新来的竞争对手无法仰视的优势。
这么说,摩尔定律终结会给国内芯片产业带来追赶的机会?
中国在历史上错过了发展半导体产业的窗口期,之后又连续出现决策失误,导致了我们今天在整条芯片产业链上全面落后,处处被人卡脖子。中国目前需要购买全世界1/3的芯片,其中90%依赖进口。2019年,中国花费了3000亿美元进口芯片,买石油只花了2000多亿。
在芯片生产的上游环节,随着这些年国内光伏产业的大发展,半导体所需要的高晶硅材料已经有所突破。但芯片设计所需的EDA工程软件,目前还基本是美国欧洲垄断。
芯片的加工生产设备方面,大家应该都知道荷兰阿斯麦尔独家垄断的高精度光刻机,和这个东西配套,需要PVD、CVD、刻蚀机等等一系列高技术含量的设备,目前主要被美国的应用材料公司(AMAT)和科林研发公司(LAM)所垄断。芯片生产过程还需要光刻胶、氢氟酸等化工原料,当前国际市场上主要由日本企业供应,上次日本对韩国断供氢氟酸,就差点让韩国电子工业停转。
中国现在不缺资本,也不缺研发人员。很多资本集团已经大到能随随便便拿出几百亿搞研发了。但是,这些资本集团担心几百亿的投入追不上主流半导体工艺,只能开发出一套过时产能,赚不到钱,所以一直没有动力大规模投资。这才是中国半导体产业链的最大问题。
所以,如果半导体技术碰上天花板,的确可能给中国半导体产业带来追赶的机会,但也仅仅是有机会而已。就算摩尔定律失效,英特尔的芯片设计经验也不是开玩笑的,很多细节的优化值得我们琢磨十年二十年。8月4号,国务院的新文件宣布,线宽小于等于28纳米,经营期在15年以上的集成电路企业,十年免征企业所得税,希望中国企业能用好这个机会。
最后分享几条简讯,8月4日,SpaceX星舰原型机SN5完成了150米高度的飞行测试,这个像水塔的飞船真的飞起来了。(放视频)
之前8月3日,SpaceX的龙飞船带着2名宇航员平安降落,人类历史上第一次出现了掌握完整载人航天技术的私人公司。哪怕回到5年之前,我都很难想象马斯克给世界带来这么科幻的变化。
但是,上周科幻感最强的一条新闻还是发生在国内。国家博物馆收藏了武汉封城期间的一台自动送货机器人,这台车107天走了6800公里,送货1.3万件,明显降低了人力消耗,也大大压缩了感染概率。我还是第一次听说国家博物馆收藏这么高技术的机器。中国终于也拥有一段高科技的历史了,希望在下一代人眼里,这台送货车尽快变成落后科技的代表,和青铜器一样只有历史意义。
参与抗疫的武汉无人配送车被国家博物馆永久收藏_@所有人_澎湃新闻-The Paper
最后介绍两位以实际行动支持我们节目的观众。
第一位观众是OKATU江,台风刚刚结束就骑行浦东,反向复刻了我在睡前消息96期展示的骑行路线,全程拍视频上传B站,配乐很好听。
还有一位银川的朋友(Wangtse-BD3NKY)效率非常高,我8月2日提到银川市郊区有个西吉县搬来的移民社区,8月6日他就上传了现场勘察视频,我也因此第一次看到了“西马银”移民区的生活细节。感谢他为展示事实做出的努力,将来的历史会需要这段视频。
vlog3 跟着督工的“ 圣 地 巡 礼 ”,到“西马银”去看看_哔哩哔哩_bilibili
好,151期节目到此结束,感谢各位收看,我们周日再见。