解密華為鴻蒙系統(tǒng)兩大核心技術？

圖片來自網(wǎng)絡

操作系統(tǒng)是軟件行業(yè)的核心。PC時代，微軟一家獨大，是最大贏家。而到了移動互聯(lián)網(wǎng)時代，安卓和蘋果占據(jù)了手機操作系統(tǒng)市場，形成了雙寡頭格局。近期，華為加快推出了自主研發(fā)的操作系統(tǒng)“鴻蒙”，該系統(tǒng)一經(jīng)推出，就挑動著全國人的神經(jīng)。

本期的智能內(nèi)參，我們推薦來自東興證券的報告，本文將分析華為鴻蒙系統(tǒng)的技術優(yōu)勢，并試圖回答兩個問題：1、華為鴻蒙系統(tǒng)能夠戰(zhàn)勝安卓么？2、華為鴻蒙未來最大的機遇在哪？

鴻蒙系統(tǒng)兩大技術優(yōu)勢

從目前已知信息，華為鴻蒙系統(tǒng)有兩個核心技術優(yōu)勢，分別是微內(nèi)核和方舟編譯器。

微內(nèi)核

要理解微內(nèi)核，首先要明確什么是宏內(nèi)核，宏內(nèi)核是把所有系統(tǒng)服務都放到內(nèi)核里，包括文件系統(tǒng)、設備驅(qū)動等。安卓系統(tǒng)就是宏內(nèi)核。

▲宏內(nèi)核和微內(nèi)核系統(tǒng)的技術架構差異

但宏內(nèi)核有著無法調(diào)和的矛盾，那就是隨著操作系統(tǒng)越來越復雜，內(nèi)核里面的東西也越來越多。這樣會產(chǎn)生以下兩個問題：

首先，操心系統(tǒng)代碼量龐大，漏洞無法避免。以linux2.6內(nèi)核為例，它有著超過1100萬行代碼，其中的潛在漏洞可想而知。

其次，大量服務、硬件驅(qū)動都在內(nèi)核中，導致操作系統(tǒng)可擴展性差。由于所有系統(tǒng)服務都在宏內(nèi)核系統(tǒng)中，要適應不同的硬件需要修改許多系統(tǒng)服務。這導致宏內(nèi)核系統(tǒng)的適配性很差，尤其是在硬件規(guī)格差異極大的物聯(lián)網(wǎng)終端上。

于是，微內(nèi)核應運而生，其核心思想是簡化內(nèi)核，使內(nèi)核成為一個只提供最基礎的系統(tǒng)服務的東西，其他統(tǒng)統(tǒng)都放在內(nèi)核之外。比如內(nèi)核中只保留多進程調(diào)度、多進程通信（IPC）等服務。其他系統(tǒng)服務例如文件系統(tǒng)、POSIX服務、網(wǎng)絡協(xié)議棧甚至外設驅(qū)動都放在了用戶態(tài)中來實現(xiàn)。

華為鴻蒙系統(tǒng)采用的是微內(nèi)核。相比于宏內(nèi)核，微內(nèi)核帶來了以下五個優(yōu)勢：高安全性、高可靠、高擴展性、高可維護性、支持分布式計算。

方舟編譯器

當前安卓平臺的絕大多數(shù)應用是使用Java語言寫的，但CPU只能理解匯編指令，因此需要一個虛擬機（Virtual Machine，簡稱VM）來把Java高級語言轉換成機器能懂的語言。但是，VM的存在會導致程序運行變慢甚至卡頓。

華為編譯器最大的優(yōu)勢在于，它繞過了VM。換句話說，通過方舟編譯器，開發(fā)者的應用在下載之前就已經(jīng)轉化成為機器可以識別的代碼，因而可以在手機上快速安裝、啟動和運行，而無需再經(jīng)過 VM 的編譯——某種程度上，方舟編譯器是將編譯過程提前到應用開發(fā)階段，從而大幅度減少了智能手機和操作系統(tǒng)的運行負擔。

▲現(xiàn)有安卓和方舟編譯器的差異

按照華為方面的說法，采用方舟編譯器之后，提升效果如下：EMUI 9.1僅僅對系統(tǒng)組件 System Server應用了方舟編譯器之后，系統(tǒng)流暢速度提升了24%，系統(tǒng)響應速度提升了 44%；第三方應用的操作流暢度提升了60%。

總之，方舟編譯器的價值是提升了為安卓系統(tǒng)編寫的Java代碼的運行效率。

如何才能戰(zhàn)勝安卓？

華為的鴻蒙系統(tǒng)比現(xiàn)有安卓系統(tǒng)具有一定的技術優(yōu)勢。然而，操作系統(tǒng)最重要的是整個生態(tài)系統(tǒng)的搭建，這需要大量第三方軟件廠商、開發(fā)者和用戶的彼此互動才行。

因此，華為鴻蒙系統(tǒng)如何依托技術優(yōu)勢搭建起戰(zhàn)勝安卓的生態(tài)體系呢？ 對此，可以從操作系統(tǒng)的歷史發(fā)展中尋找借鑒之處。

IBM和微軟的操作系統(tǒng)之爭：OS/2的失敗

1981年，IBM發(fā)布了PC機，并開放了整個軟硬件架構。那時，IBM是事實上的PC機行業(yè)標準。

然而，IBM最大的敗筆是操作系統(tǒng)外包給微軟等公司去做。微軟逐漸在操作系統(tǒng)之爭中勝出，成為幾乎所有IBM兼容機的操作系統(tǒng)提供者。

后來，IBM逐步意識到微軟的威脅，希望能夠收回對操作系統(tǒng)的控制權。當時的IBM是PC機行業(yè)標準的制定者。有眾多的軟件廠商愿意追隨它，在新推出的操作系統(tǒng)上編寫軟件。當時看起來，IBM有很大希望能夠拿下操作系統(tǒng)的控制權。

除此之外，IBM的新操作系統(tǒng)還有一項微軟沒有的殺手锏：圖形用戶界面（GUI）。微軟的操作系統(tǒng)MS-DOS采用輸入指令方式操作，復雜難用。1984年，蘋果率先推出了GUI操作系統(tǒng)，受到了用戶的熱捧。如果能夠抓住機會推出用戶都喜歡的GUI操作系統(tǒng)，將帶給了IBM一個超越的機會。

▲MS-DOS3.0操作系統(tǒng)

▲采用圖形用戶界面的 OS/2 Warp4.0

終于，到了1987年，IBM推出了自己的首個操作系統(tǒng)OS/2 1.0，并在1988年推出了OS/2 1.1，采用了類似于Mac的華麗GUI。市場反應非常強烈，初始購買量猛增，OS/2似乎大有起飛之勢。

然而，人們很快發(fā)現(xiàn)了OS/2的眾多問題：

OS/2許多基本功能都很欠缺。比如，OS/2居然不支持打印。

雖然有許多軟件廠商跟隨IBM推出了基于OS/2的第三方軟件，但是由于改寫代碼工作量龐大，眾多軟件廠商都沒有選擇跟進。

IBM和康柏、戴爾等IBM兼容機廠商有直接競爭關系。新的OS/2試圖強化IBM的控制權，其他IBM兼容機廠商都沒有跟進IBM的OS/2，而是依然和微軟站在了一起。

在經(jīng)歷了初期的熱潮之后，OS/2并沒有得到用戶的認可，人們依然在購買微軟的 Windows。1992 年，IBM發(fā)布了OS/2 2.0。OS/2 2.0系統(tǒng)強于同時期的windows， 擁有32位的操作系統(tǒng)，強大的面向?qū)ο蟮挠脩艚缑妗Ｈ欢琌S/2的生態(tài)系統(tǒng)依然嬴弱，銷量不見起色。

等到1995年，微軟推出劃時代的Windows 95，將OS/2徹底擊敗。微軟的Windows 95占據(jù)了超過95%的市場份額，蘋果占據(jù)了4%，包括IBM的OS/2在內(nèi)的其他操作系統(tǒng)僅占據(jù)了 1%的市場份額。IBM的OS/2操作系統(tǒng)以失敗告終。

IBM和微軟之爭的啟示

IBM的OS/2失敗帶來的啟示就是：后來者基本不可能顛覆掉一個已經(jīng)構建完整的操作系統(tǒng)生態(tài)。

因此，我們判斷在整個智能手機市場已經(jīng)進入成熟期時候，推出一個新操作系統(tǒng)會非常困難。既然擁有更強大競爭優(yōu)勢的IBM仍然輸給了原有操作系統(tǒng)霸主微軟。那么華為鴻蒙系統(tǒng)用于手機操作系統(tǒng)，該怎樣才能成功呢？

鴻蒙未來的機遇在哪？

谷歌讓如日中天的微軟也黯然失色

在微軟已經(jīng)霸占了PC機操作系統(tǒng)的時候，后來者如何去做呢？谷歌給出了一個絕佳的答案：尋找新機會，彎道超車，成就自己的偉業(yè)。

2006年，中國提出“核高基”專項，重點之一就是操作系統(tǒng)，希望能夠打破微軟的壟斷。一幫國內(nèi)公司利用 Linux 為基礎開發(fā)出了許多國產(chǎn)操作系統(tǒng)，如紅旗、普華、中標麒麟、思普等，但都以失敗告終。

與此同時，谷歌同樣利用Linux在開發(fā)一套叫做Android操作系統(tǒng)。開發(fā)安卓系統(tǒng)的原來公司名字就叫做Android，谷歌公司在2005收購了這個僅成立22月的公司。

當時市場份額最高的手機操作系統(tǒng)是塞班（Symbian）操作系統(tǒng)。塞班系統(tǒng)創(chuàng)始于1999年，對手機配置要求不高，省電。根據(jù)Gartner的數(shù)據(jù)，2006年全球交付的智能手機數(shù)量達到了7290萬部，運行塞班的手機占比高達70%。

▲搭載塞班系統(tǒng)的功能手機

▲全球首款安卓手機T-Mobile G1

2007年，蘋果公司發(fā)布了iPhone ，智能手機開啟了新的時代。iPhone手機的大屏、可觸控、上網(wǎng)方便和大量的第三方應用，極大地提升了用戶體驗，徹底顛覆了塞班系統(tǒng)。然而，蘋果并沒有開發(fā)自家的操作系統(tǒng)給第三方手機廠商，眾多第三方手機廠商迫切需要一款能夠提供類似iPhone體驗的手機操作系統(tǒng)。

谷歌的Android恰好能夠滿足第三方手機廠商的這些需求，它不但能夠提供類似于蘋果手機的用戶體驗，而且Android是開源免費的操作系統(tǒng)，軟件開發(fā)者可以自由開發(fā)需要的軟件。谷歌還讓Android平臺手機可以無縫結合它推出的其他服務，地圖、郵件、搜索等。

2007年11月5日這天，谷歌公司正式向外界展示了這款名為安卓的操作系統(tǒng)，并且宣布建立一個全球性的開放手機聯(lián)盟，該聯(lián)盟里面包括了Google、中國移動、摩托羅拉、英特爾、高通、三星、意大利電信、西班牙電信、T-Mobile、德州儀器、博通、宏達、NTTDoCoMo等34 家廠商。聯(lián)盟里面包括了全球知名的手機制造商、軟件開發(fā)商、電信運營商以及芯片制造商。這一聯(lián)盟將支持谷歌發(fā)布的手機操作系統(tǒng)以及應用軟件，將共同開發(fā)安卓系統(tǒng)的開放源代碼。

2008年10月份，全球首款Android旗艦智能手機T-Mobile G1首次正式上市。開放手機聯(lián)盟成員Google，T-mobile、HTC共同促成了這款手機的誕生，顯示出聯(lián)盟的價值。而后，安卓智能手機迎來爆發(fā)式增長。連原來青睞塞班的摩托羅拉、索尼都紛紛拋棄了塞班，徹底投入了安卓的懷抱。在谷歌和眾多合作伙伴的共同努力下，安卓很快成為了最主流的操作系統(tǒng)，最終占據(jù)了手機操作系統(tǒng)超過80%的市場份額。

▲智能手機出貨量及同比增速（按操作系統(tǒng)分類）

PC操作系統(tǒng)的霸主微軟在此過程中是如何表現(xiàn)的呢？從實際表現(xiàn)來看，微軟在整個手機時代都是一路處于跟隨者的地位。在塞班系統(tǒng)占據(jù)優(yōu)勢的時候，微軟推出了手機操作系統(tǒng) Windows Mobile（簡稱為WM），基本按照Windows的PC版來設計，并將電腦軟件導入到該系統(tǒng)。用戶對此并不太認可，WM處于劣勢地位，塞班憑借70%的份額處于市場領導地位。

當iPhone發(fā)布后，微軟發(fā)現(xiàn)WM不能滿足需求，將其拋棄，研發(fā)了一套新的操作系統(tǒng)。然而，新操作系統(tǒng)姍姍來遲。直到2010年10月21日，微軟才發(fā)布Windows Phone（簡稱為 WP）。此時，Android已經(jīng)占據(jù)了明顯優(yōu)勢，包括第三方手機廠商和軟件廠商的生態(tài)布局已經(jīng)成型。WP 并沒有取得多大進展，就以失敗告終。

在手機操作系統(tǒng)的戰(zhàn)爭中，微軟慘敗給了安卓，基本錯過了整個移動互聯(lián)網(wǎng)時代。比爾·蓋茨后來認為這是他一生中犯得最大的錯誤。正是他的管理不善，給了谷歌推出安卓系統(tǒng)的機會，讓微軟損失了4000億美元。

華為鴻蒙系統(tǒng)的未來在于物聯(lián)網(wǎng)時代

通過操作系統(tǒng)的歷史，我們可以發(fā)現(xiàn)：操作系統(tǒng)是一個贏家通吃的行業(yè)。后來者基本沒有機會通過復制前者取得勝利。所以要想取得成功，必須像谷歌那樣找新機會。

當前，整個智能手機行業(yè)已經(jīng)進入成熟期，所以，智能機操作系統(tǒng)的機會已經(jīng)不多，未來最大的機會在于物聯(lián)網(wǎng)。根據(jù)孫正義的預測，2010年，平均每個人需要2個物聯(lián)網(wǎng)設備，而到了2035年，預計每個人需要100個物聯(lián)網(wǎng)設備，總的物聯(lián)網(wǎng)設備數(shù)量將達到1萬億個。而物聯(lián)網(wǎng)設備和手機有巨大的差異，需要新的操作系統(tǒng)的支撐。

之前，我們分析過華為鴻蒙系統(tǒng)采用的是微內(nèi)核及其優(yōu)勢，目前來看，微內(nèi)核系統(tǒng)的這些優(yōu)勢：高安全性、高可靠、高擴展性、高可維護性和支持分布式計算，對物聯(lián)網(wǎng)設備非常重要，而且是宏內(nèi)核系統(tǒng)無法滿足的。因此，微內(nèi)核系統(tǒng)很有可能成為物聯(lián)網(wǎng)時代的操作系統(tǒng)。

隨著5G的部署，物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈為代表的新技術正加速融合發(fā)展。新技術的應用已經(jīng)或者即將落地。華為鴻蒙系統(tǒng)已經(jīng)蓄勢待發(fā)，尋找新的應用場景落地，預計未來將首先在自動駕駛、工業(yè)自動化等場景應用。未來，華為鴻蒙系統(tǒng)的最大挑戰(zhàn)在于構建開放的生態(tài)系統(tǒng)。從谷歌當年構建安卓開放手機聯(lián)盟可以看出， 一個開放的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟對操作系統(tǒng)是至關重要的。在全球產(chǎn)業(yè)鏈一體化的今天，爭取全球廠商的鼎力支持，將成為操作系統(tǒng)構建成功的關鍵。雖然華為面臨著美國制裁的不利局面，但是只要它堅持開放共贏的精神，仍然有可能贏下新操作系統(tǒng)之戰(zhàn)。

智東西認為，華為的新操作系統(tǒng)一曝光就賺足了熱度，微內(nèi)核和方舟編譯器現(xiàn)在看來確實是兩大先進的技術。但是，在微軟和谷歌這兩大巨頭的陰影下，如果把目光僅僅瞄向安卓和windows這種操作系統(tǒng)一定是無法生存下來的。未來想要超越，一定是在某個新領域下的彎道超車，按照余承東的說法：“鴻蒙可以支持手機、電腦、汽車等設備，是一個大的操作系統(tǒng)。”說明華為已經(jīng)在為即將到來的5G萬物互聯(lián)時代做布局，而鴻蒙OS或許就是這個生態(tài)的核心。