解密华为鸿蒙系统两大核心技术!凭什么赢过安卓?

操作系统是软件行业的核心 。 PC 时代 , 微软一家独大 , 是最大赢家 。 而到了移动互联网时代 , 安卓和苹果占据了手机操作系统市场 , 形成了双寡头格局 。 近期 , 华为加快推出了自主研发的操作系统“鸿蒙” , 该系统一经推出 , 就挑动着全国人的神经 。

一、鸿蒙系统两大技术优势

从目前已知信息 , 华为鸿蒙系统有两个核心技术优势 , 分别是微内核和方舟编译器 。

1、微内核

要理解微内核 , 首先要明确什么是宏内核 , 宏内核是把所有系统服务都放到内核里 , 包括文件系统、设备驱动等 。 安卓系统就是宏内核 。

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▲宏内核和微内核系统的技术架构差异

但宏内核有着无法调和的矛盾 , 那就是随着操作系统越来越复杂 , 内核里面的东西也越来越多 。 这样会产生以下两个问题:

首先 , 操心系统代码量庞大 , 漏洞无法避免 。 以 linux2.6 内核为例 , 它有着超过 1100 万行代码 , 其中的潜在漏洞可想而知 。

其次 , 大量服务、硬件驱动都在内核中 , 导致操作系统可扩展性差 。 由于所有系统服务都在宏内核系统中 , 要适应不同的硬件需要修改许多系统服务 。 这导致宏内核系统的适配性很差 , 尤其是在硬件规格差异极大的物联网终端上 。

于是 , 微内核应运而生 , 其核心思想是简化内核 , 使内核成为一个只提供最基础的系统服务的东西 , 其他统统都放在内核之外 。 比如内核中只保留多进程调度、多进程通信(IPC)等服务 。 其他系统服务例如文件系统、POSIX 服务、网络协议栈甚至外设驱动都放在了用户态中来实现 。

华为鸿蒙系统采用的是微内核 。 相比于宏内核 , 微内核带来了以下五个优势:1)、高安全性 。 2)、高可靠 。 3)、高扩展性 。 4)、高可维护性 。 5)、支持分布式计算 。

2、方舟编译器

当前安卓平台的绝大多数应用是使用 Java 语言写的 , 但CPU 只能理解汇编指令 , 因此需要一个虚拟机(Virtual Machine , 简称 VM)来把Java 高级语言转换成机器能懂的语言 。 但是 , VM 的存在会导致程序运行变慢甚至卡顿 。

华为编译器最大的优势在于 , 它绕过了 VM 。 换句话说 , 通过方舟编译器 , 开发者的应用在下载之前就已经转化成为机器可以识别的代码 , 因而可以在手机上快速安装、启动和运行 , 而无需再经过 VM 的编译——某种程度上 , 方舟编译器是将编译过程提前到应用开发阶段 , 从而大幅度减少了智能手机和操作系统的运行负担 。

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▲现有安卓和方舟编译器的差异

按照华为方面的说法 , 采用方舟编译器之后 , 提升效果如下:EMUI 9.1 仅仅对系统组件 System Server应用了方舟编译器之后 , 系统流畅速度提升了 24% , 系统响应速度提升了 44%;第三方应用的操作流畅度提升了 60% 。

总之 , 方舟编译器的价值是提升了为安卓系统编写的 Java 代码的运行效率 。

二、如何战胜安卓

华为的鸿蒙系统比现有安卓系统具有一定的技术优势 。 然而 , 操作系统最重要的是整个生态系统的搭建 , 这需要大量第三方软件厂商、开发者和用户的彼此互动才行 。

因此 , 华为鸿蒙系统如何依托技术优势搭建起战胜安卓的生态体系呢?对此 , 可以从操作系统的历史发展中寻找借鉴之处 。

1、IBM 和微软的操作系统之争:OS/2 的失败

1981 年 , IBM 发布了 PC 机 , 并开放了整个软硬件架构 。 那时 , IBM 是事实上的 PC 机行业标准 。

然而 , IBM 最大的败笔是操作系统外包给微软等公司去做 。 微软逐渐在操作系统之争中胜出 , 成为几乎所有 IBM 兼容机的操作系统提供者 。

后来 , IBM 逐步意识到微软的威胁 , 希望能够收回对操作系统的控制权 。 当时的 IBM 是PC 机行业标准的制定者 。 有众多的软件厂商愿意追随它 , 在新推出的操作系统上编写软件 。 当时看起来 , IBM 有很大希望能够拿下操作系统的控制权 。

除此之外 , IBM 的新操作系统还有一项微软没有的杀手锏:图形用户界面(GUI) 。 微软的操作系统 MS-DOS采用输入指令方式操作 , 复杂难用 。 1984 年 , 苹果率先推出了GUI操作系统 , 受到了用户的热捧 。 如果能够抓住机会推出用户都喜欢的GUI操作系统 , 将带给了 IBM 一个超越的机会 。

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▲MS-DOS3.0 操作系统

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▲采用图形用户界面的 OS/2 Warp4.0

终于 , 到了 1987 年 , IBM 推出了自己的首个操作系统 OS/2 1.0 , 并在 1988 年推出了 OS/2 1.1 , 采用了类似于 Mac 的华丽 GUI 。 市场反应非常强烈 , 初始购买量猛增 , OS/2 似乎大有起飞之势 。

然而 , 人们很快发现了 OS/2 的众多问题:

1)、OS/2 许多基本功能都很欠缺 。 比如 , OS/2 居然不支持打印 。

2)、虽然有许多软件厂商跟随 IBM 推出了基于 OS/2 的第三方软件 , 但是由于改写代码工作量庞大 , 众多软件厂商都没有选择跟进 。

3)、IBM 和康柏、戴尔等 IBM 兼容机厂商有直接竞争关系 。 新的 OS/2 试图强化 IBM 的控制权 , 其他 IBM兼容机厂商都没有跟进 IBM 的 OS/2 , 而是依然和微软站在了一起 。

在经历了初期的热潮之后 , OS/2 并没有得到用户的认可 , 人们依然在购买微软的 Windows 。 1992 年 , IBM发布了 OS/2 2.0 。 OS/2 2.0系统强于同时期的windows , 拥有 32 位的操作系统 , 强大的面向对象的用户界面 。 然而 , OS/2 的生态系统依然嬴弱 , 销量不见起色 。

等到 1995 年 , 微软推出划时代的 Windows 95 , 将 OS/2 彻底击败 。 微软的 Windows95 占据了超过 95%的市场份额 , 苹果占据了 4% , 包括 IBM 的 OS/2 在内的其他操作系统仅占据了 1%的市场份额 。 IBM 的 OS/2操作系统以失败告终 。

2、IBM 和微软之争的启示

IBM 的 OS/2 失败带来的启示就是:后来者基本不可能颠覆掉一个已经构建完整的操作系统生态 。

因此 , 我们判断在整个智能手机市场已经进入成熟期时候 , 推出一个新操作系统会非常困难 。 既然拥有更强大竞争优势的 IBM 仍然输给了原有操作系统霸主微软 。 那么华为鸿蒙系统用于手机操作系统 , 该怎样才能成功呢?

三、鸿蒙未来的机遇在哪?

1、 谷歌让如日中天的微软也黯然失色

在微软已经霸占了 PC 机操作系统的时候 , 后来者如何去做呢?谷歌给出了一个绝佳的答案:寻找新机会 , 弯道超车 , 成就自己的伟业 。

2006 年 , 中国提出“核高基”专项 , 重点之一就是操作系统 , 希望能够打破微软的垄断 。 一帮国内公司利用 Linux 为基础开发出了许多国产操作系统 , 如红旗、普华、中标麒麟、思普等 , 但都以失败告终 。

与此同时 , 谷歌同样利用 Linux 在开发一套叫做 Android 操作系统 。 开发安卓系统的原来公司名字就叫做 Android , 谷歌公司在 2005 收购了这个仅成立 22 月的公司 。

当时市场份额最高的手机操作系统是塞班(Symbian)操作系统 。 塞班系统创始于1999年 , 对手机配置要求不高 , 省电 。 根据 Gartner 的数据 , 2006 年全球交付的智能手机数量达到了 7290 万部 , 运行塞班的手机占比高达70% 。

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▲搭载塞班系统的功能手机

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▲全球首款安卓手机 T-Mobile G1

2007 年 , 苹果公司发布了 iPhone , 智能手机开启了新的时代 。 iPhone 手机的大屏、可触控、上网方便和大量的第三方应用 , 极大地提升了用户体验 , 彻底颠覆了塞班系统 。 然而 , 苹果并没有开发自家的操作系统给第三方手机厂商 , 众多第三方手机厂商迫切需要一款能够提供类似 iPhone 体验的手机操作系统 。

谷歌的 Android 恰好能够满足第三方手机厂商的这些需求 , 它不但能够提供类似于苹果手机的用户体验 , 而且 Android 是开源免费的操作系统 , 软件开发者可以自由开发需要的软件 。 谷歌还让 android 平台手机可以无缝结合它推出的其他服务 , 地图、邮件、搜索等 。

2007 年 11 月 5 日这天 , 谷歌公司正式向外界展示了这款名为安卓的操作系统 , 并且宣布建立一个全球性的开放手机联盟 , 该联盟里面包括了 Google、中国移动、摩托罗拉、英特尔、高通、三星、意大利电信、西班牙电信、T-Mobile、德州仪器、博通、宏达、NTTDoCoMo 等 34 家厂商 。 联盟里面包括了全球知名的手机制造商、软件开发商、电信运营商以及芯片制造商 。 这一联盟将支持谷歌发布的手机操作系统以及应用软件 , 将共同开发安卓系统的开放源代码 。

2008年10月份 , 全球首款Android旗舰智能手机T-Mobile G1首次正式上市 。 开放手机联盟成员Google , T-mobile、HTC 共同促成了这款手机的诞生 , 显示出联盟的价值 。 而后 , 安卓智能手机迎来爆发式增长 。 连原来青睐塞班的摩托罗拉、索尼都纷纷抛弃了塞班 , 彻底投入了安卓的怀抱 。 在谷歌和众多合作伙伴的共同努力下 , 安卓很快成为了最主流的操作系统 , 最终占据了手机操作系统超过 80%的市场份额 。

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▲智能手机出货量及同比增速(按操作系统分类)

PC 操作系统的霸主微软在此过程中是如何表现的呢?从实际表现来看 , 微软在整个手机时代都是一路处于跟随者的地位 。 在塞班系统占据优势的时候 , 微软推出了手机操作系统 Windows Mobile(简称为WM) , 基本按照 Windows 的 PC 版来设计 , 并将电脑软件导入到该系统 。 用户对此并不太认可 , WM 处于劣势地位 , 塞班凭借 70%的份额处于市场领导地位 。

当 iPhone 发布后 , 微软发现 WM 不能满足需求 , 将其抛弃 , 研发了一套新的操作系统 。 然而 , 新操作系统姗姗来迟 。 直到 2010 年 10 月 21 日 , 微软才发布了 Windows Phone(简称为 WP) 。 此时 , Android 已经占据了明显优势 , 包括第三方手机厂商和软件厂商的生态布局已经成型 。 WP 并没有取得多大进展 , 就以失败告终 。

在手机操作系统的战争中 , 微软惨败给了安卓 , 基本错过了整个移动互联网时代 。 比尔·盖茨后来认为这是他一生中犯得最大的错误 。 正是他的管理不善 , 给了谷歌推出安卓系统的机会 , 让微软损失了 4000亿美元 。

2、

华为鸿蒙系统的未来在于物联网时代

通过操作系统的历史 , 我们可以发现:操作系统是一个赢家通吃的行业 。 后来者基本没有机会通过复制前者取得胜利 。 所以要想取得成功 , 必须像谷歌那样找新机会 。

当前 , 整个智能手机行业已经进入成熟期 , 所以 , 智能机操作系统的机会已经不多 , 未来最大的机会在于物联网 。 根据孙正义的预测 , 2010 年 , 平均每个人需要 2 个物联网设备 , 而到了 2035 年 , 预计每个人需要 100 个物联网设备 , 总的物联网设备数量将达到 1 万亿个 。 而物联网设备和手机有巨大的差异 , 需要新的操作系统的支撑 。

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▲物联网时代的设备连接将达到 1 万亿

之前 , 我们分析过华为鸿蒙系统采用的是微内核及其优势 , 目前来看 , 微内核系统的这些优势:高安全性、高可靠、高扩展性、高可维护性和支持分布式计算 , 对物联网设备非常重要 , 而且是宏内核系统无法满足的 。 因此 , 微内核系统很有可能成为物联网时代的操作系统 。

随着 5G 的部署 , 物联网、人工智能、区块链为代表的新技术正加速融合发展 。 新技术的应用已经或者即将落地 。 华为鸿蒙系统已经蓄势待发 , 寻找新的应用场景落地 , 预计未来将首先在自动驾驶、工业自动化等场景应用 。 未来 , 华为鸿蒙系统的最大挑战在于构建开放的生态系统 。 从谷歌当年构建安卓开放手机联盟可以看出 , 一个开放的产业联盟对操作系统是至关重要的 。 在全球产业链一体化的今天 , 争取全球厂商的鼎力支持 , 将成为操作系统构建成功的关键 。 虽然华为面临着美国制裁的不利局面 , 但是只要它坚持开放共赢的精神 , 仍然有可能赢下新操作系统之战 。

智东西认为 , 华为的新操作系统一曝光就赚足了热度 , 微内核和方舟编译器现在看来确实是两大先进的技术 。 但是 , 在微软和谷歌这两大巨头的阴影下 , 如果把目光仅仅瞄向安卓和windows这种操作系统一定是无法生存下来的 。 未来想要超越 , 一定是在某个新领域下的弯道超车 , 按照余承东的说法:“鸿蒙可以支持手机、电脑、汽车等设备 , 是一个大的操作系统 。 ”说明华为已经在为即将到来的5G万物互联时代做布局 , 而鸿蒙OS或许就是这个生态的核心 。


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