独家探访Area404实验室Facebo

2019年05月15日 来源:

硅谷有一个优良传统,公司做大之后在建立自己的大楼之前,首先要成立豪华的实验室,从大学和对手手里挖来各种科学家和学者。从最早的「仙童七子」奠定硅谷基础,到后来施乐实验室启发乔布斯和比尔盖茨,硅谷巨头的实验室可以说是黑科技乐园和美国科技行业的引擎之一。21 世纪的新公司如谷歌和 Facebook,同样遵守了硅谷的传统,相继成立自己的实验室。

和谷歌旗下的 Google X 主攻黑科技不同,Facebook 的 Area 404 实验室中,随处可见的是开源服务器、大型存储设备和电池等平常硬件的测试和改进,十分「朴实」。如果没有专业人士介绍,你大概很难猜到像同步轨道卫星 Amos-6,2 万米高空飞行的无人机 Aquila,以及无线络技术 Terragraph 等硬件设备同样诞生自这里,Area 404 的一个重要任务就是研究如何提升基础互联通信技术,而后者正是 Facebook 未来十年「连接全球」愿景的重中之重,从这个层面来说,Area 404 的技术又相当前沿。

9 月极客公园前沿社的「超频之旅」活动中,我们访问了 Facebook 这个「不存在」实验室,一探这个「工程师乐园」正在研发的关于无线通信、VR/AR 和机器人等神秘项目。

L走廊实验室

穿过 Facebook 位于 Menlo Park 总部的黑客广场(Hacker Square),向右转几步走进看起来绝不突出的 17 号楼,那个以「不存在」为名的神秘实验室 Area 404 即座落其中。极客公园到访时,首先映入眼帘的是几个工作人员端着咖啡看比赛直播,气氛颇像某个普通美国酒吧。

Area 404 占据了 17 号楼的一楼区域,实验室分为两个部份,一部分是研发和设计,另一部份则是工程和制造,整个实验室呈 L 状,像一个俄罗斯方块般嵌套在建筑中。如果不是有工作人员带领,访客很有可能被实验室的」庭院深深「绕到迷路。作为公司黑科技重地,Area 404 的保密工作做十分到位,除出入口需要刷卡,实验室里面不少独立车间配有单独的门禁,同样需要刷卡进入。

Area 404 的设计效法知名的贝尔实验室,车间中的科学家并非各负其职,而是工作在同一屋檐下,移动工程师、测试人员和物理学家在一个实验室中忙碌,当出现问题时,数据专家可以直接测试人员沟通,而测试人员发现的硬件问题,则可以在物理学家那里得到解答。

重新定义服务器硬件

在 Area 404 的走廊,时不时会看到工作人员推着巨大的服务器货柜进出,这些都是 Facebook 数据中心正在使用的服务器。众所周知,作为一个有着日活人数超过 20 亿的大型社交巨头,Facebook 每天需要运算海量的数据,而这些数据则是通过公司分布全球的数据中心的服务器来完成的。而要让这些服务器能够稳定快速的完成任务,对硬件的设计水准要求很高。如果说 Facebook、谷歌这些巨头的站和应用是一个城市的话,那么数据中心的服务器无疑是建设城市的「砖头」。

此前,科技巨头如谷歌、微软和苹果等公司都采用的均使用自研的硬件服务器来处理海量数据。2011 年 4 月,在建立自己 Prineville 数据中心后,Facebook 宣布发起开放计算项目(Open Compute Project,OCP),开源了其包括数据中心、定制服务器在内的一系列硬件设计。6 年过去后,包括亚马逊、谷歌、苹果和微软等科技巨头都已经成为开放计算项目的成员,和 Facebook 一同研发和改进服务器的硬件设备,以期能让这些标准机器的计算力推至最高。

在 Area 404,有专门的风洞测试机,工程师在这里测试服务器在不同湿度、温度条件下的表现,找到最适合服务器工作的环境。正是通过这些测试,才能让 Facebook 在全球的数据中心能够每一年节省数千万美元运营本钱。Facebook 的数据中心采用了全部自动化设置,当某台服务器出现问题时,机器人会将服务器取出送到检测中心,工程师会使用扫描电子显微镜(scanning electronic microscope)和 CT 等装备扫描服务器,从分子角度检查芯片出现的问题。

Area 404研发的Terragraph设备

革新互联的「新基础设施」

在实验室的一个车间中,工作人员隔着玻璃门向极客公园介绍了里面正在做的事:测试电池。这些电池可能用作无人机的电源,所以需要格外可靠,而无人机 Aquila 正是 Facebook「连接全球」计划的核心之一。虽然近 20 年来互联技术已高速发展,但世界上依然有数十亿人每月消耗的数据不足 400K,如何让这些人能够获得络服务,是 Facebook 的目标之一。卫星、无人机和 Terragraph 技术,是实现 Facebook 假想中的新型高速互联连接的硬件系统。

在 Area 404 实验室曾负责 Amos-6 卫星和 Aquila 无人机的设计,前者在 GEO 地球同步轨道向地球发射信号;后者在 2 万米左右的平流层在向下方 50 公里范围内发射信号。在实验室内,极客公园看到了一台类似于路灯的设备,在金属柱上方可以看到一台微型投影仪大小的机器和一块太阳能充电板,这就是 Facebook 的 Terragraph 设备。从卫星和无人机通过自由空间光通信(Free Space Optics)将信号传输到地面上的接收器,后者通过 Terragraph 技术为附近用户提供高速络连接。

由于担任了类似于地面基站的功能,Terragraph 装备需要在稳定性上有很好的表现。Area 404 的工程人员在设计这些柱状的基站时,已经考虑到坚固、防风性等特点,使得设备能在各种天气下正常运行。目前加州圣何塞的居民,已经可以在公共场所接入到 Terragraph 的无线络连接,速度为上传下载 1GB 带宽。从某种意义上来说,Facebook 的这个项目就是一个卫星/无人机和地面大型 Wifi 直连。

而如果 Facebook 的计划成功,那么地面的移动通讯显然将成为过时的东西。「在一个完善的世界,Terragraph 是可以取代地面通信的,但现实世界是有各种规则和规定的。」Area 404 的工作人员解释到。

实验室中的5轴车床

3D打印和林博基尼车床

在去年 Facebook 首次曝光 Area 404 实验室时,1台带有公司标志的蓝色超高压水刀切割机是最惹眼的大家伙。不过极客公园这次并没有在实验室看到这部神奇的设备,但还是看到了3轴和五轴铣床,工作人员笑称在实验室里,三轴车床是「大众」,而五轴则是「林博基尼」。正是在 Area 404 实验室,工程人员设计并制作了卫星、无人机、Surround 360 全景相机等硬件设备。在实验室的桌子上,还可以看到 Surround 360 相机的圆形多孔钢制结构。

像 3D 打印机这种目前比较流行的工业设备,自然不会在 Area 404 实验室缺席。从简单的工具到 Oculus VR 头显中的镜片模组,都是由 3D 打印机完成。此前,曾经有传言称 Facebook 正在秘密研发代号为「Aloha」的带有屏幕的智能音箱产品。对此,工作人员给予了确认,并泄漏产品可能在明年春季亮相。「不过一切都还没确定。」工作人员补充说到。

在一个实验室,极客公园乃至看到了一台机器人原型机。这款名为「Eddie」的机器人大体上像是一个平衡车+机器臂的组合。而 Eddie 的使命也十分简单,就是在集会时可以为主人和朋友拍照,前者的机械臂可以从各种角度为人们拍摄照片或录制视频。研发人员告知极客公园,未来他希望能用 AI 技术让 Eddie 的拍照技巧变得更好,也许有一天这个看起来蠢萌的机器人会取代摄影师的位置也说不定。

虽然 Eddie 看起来和之前的无人机和络连接等基础技术不同,但其实他们还是和 Facebook 的愿景紧密联系在一起。马克扎克伯格不止一次强调「社群」的概念,而小机器人 Eddie 的工作场景,也正是亲朋好友聚会的时刻归根结底还是要为用户服务。

机器人Eddie和它的原型机

无线资源任务明确

在这次 Area 404 探秘中,担任主持的工作人员是一名热忱的美国小哥,他此前曾经在 NASA 任职 13 年,担任工程管理等职位。「在 NASA 时每一年预算 1 亿美元,需要完成 10 亿美元任务;在 Facebook 我们没有预算限制。」他笑着说道,而没有预算封顶可能是所有科研人员和工程师的梦想。

虽然没有预算限制,但是 Area 404 的科学家和工程师并没有像微软等大公司的实验室一样,只管埋头研发 10 年后的黑科技,而不管如何与公司战略相配合。Area 404 研发的产品,从卫星、无人机、Terragraph 再到 VR/AR 和,与 Facebook 公司的 10 年规划配合的非常紧密。

2017 年的开发者大会上,Facebook 明确表示,连接(Connectivity)是公司最重要的愿景之一。从实际角度来说,就是让更多的人用上互联和 Facebook。目前 Facebook 已有超过 20 亿用户,覆盖了地球上三分之一的人群,而公司如果需要继续吸收新用户的话,目标就是欠发展国家的另外几十亿人,而让他们成为自己用户的先决条件,是要为其提供互联接入。这就是为什么 Area 404 要研发 Amos-6 卫星、Aquila 无人机以及 Terragraph 技术为欠发达地区人们提供络连接。

VR/AR 被成为下一代计算平台,同时也是 Facebook 未来 10 年愿景的重要部份之一。此前公司 20 亿美元收购的 Oculus 让 Facebook 在 VR 布局上拔得头筹,其推出的 Oculus Rift 消费级产品就来自 Area 404。在 AR 大热的当下,Area 404 的工作人员透露有工作人员在西雅图研究 AR 光学方面的事情,而硬件如 AR 眼镜,则可能是「10 年时间限度」的产品,不太可能在近期出现。

Area 404 实验室有一个纪念品贴纸,黑色的贴纸上面不仅有实验室的 Logo,还有一句十分「工程师」的英文写着「What Could Possibly Go Wrong」(别担心,错不到哪去)。这个「不存在」实验室中研究的项目都是十分基础的硬件和原理,但其技术难度有一般实验室能及。最重要的是,实验室中的所有项目,都在某些方面契合公司的发展目标,为 Facebook 实现公司愿景提供了技术上的保障,这是 Area 404 最大的意义。

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