日前, 华为 P30 系列新机在国内已正式发布, 让笔者颇为关注的一个动作是, 华为在新机上首发了 EMUI9.1 系统. EMUI9.1 带来了两大黑科技突破, 一是拿出了新的华为超级文件系统(EROFS), 一是方舟编译器带来的全新系统及应用的编译和运行机制.
而华为 EMUI9.1 在系统层面的突破, 或是它对下一阶段的战略破局做铺垫.
越用越慢在过去是 Android 手机的顽疾, 而 Android 原生系统或改动不大的安卓系统, 适用于国外的软件环境但在国内水土不服.
过去几年, 众多国产厂商的 OS 都基于 Android 上层界面修改, 对安卓系统的性能, 体验做改进, 但很长一段时间以来, 对系统底层动刀的厂商不多, 尽管安卓手机在厂商的努力下, 使用体验早已不是当年的塑料感, 但与 iOS 叫板, 依然有些底气不足.
如果我们关注到近年来华为在 Android 手机的系列底层的动作会发现, 华为对 Android 系统底层动刀的决心与能力要强过其他厂商.
华为突破 Android 系统性能边界的执念很深
Android 系统发展到今天, 在体验层面与多年前已不可同日而语. 自 2005 年以来, 已有超过 1400 家公司为 Android 系统的内核 Linux 做出了贡献. 而三星与华为则深入参与到了整个 Android 系统从基础代码到最终成型的过程之中.
据 2017 的 Linux 内核开发报告指出, 有 500 多家公司的 4300 多名开发商对内核做出了贡献, Linux 内核代码, 谷歌贡献度是 3%, 而华为占 1.5%.
华为对系统底层技术的研发也赋予到自家的 EMUI 优化. 2016 年的 EMUI5.0 中提出 "天生快, 一生快" 是基于华为 AI 自学习系统, 以及软硬结合的精细化资源调度和安卓系统组件深入优化等一系列技术的组合, 希望将 Android 系统变成 "抽屉式可替换" 架构.
2018 年, 华为 EMUI8.1 拿出了 GPU Turbo 技术, 打通了 EMUI 操作 https://zdb.pedaily.cn/people/show413/ 系统以及 GPU 和 CPU 之间的处理瓶颈 -- 针对 GPU 和 CPU 两者抢夺 TDP 的功耗问题, 在系统底层对传统的图形处理框架进行了重构, 实现了软硬件协同, 使得图形运算整体效率提升 60%, 芯片的功耗降低 30%.
当前在华为 EMUI9.1 中, GPU Turbo 达成了接近满帧高画质的游戏运行体验, 带动了功耗节省等层面的性能提升.
当前 EMUI9.1 也在原有基础上进一步突破 Android 系统性能边界, 它采用了自研的华为超级文件系统(EROFS), 这是继之前率先应用 F2FS 文件系统之后的又一重大革新, 数据显示, 它实现 20% 的随机读性能提升, 使系统及应用启动和运行的速度得到显著提升.
F2FS 文件系统在 2016 年已经在华为 EMUI 5.0 中首发商用, 当时应用 F2FS 目的在于减少内存中长时间的读取的碎片化, 它替代了传统的 EXT4 文件系统, 改善了闪存长期使用后的读写性能. 后来在 2018 年, 谷歌也在自己的旗舰 Pixel 3 中使用了 F2FS, 其他的厂商也全面使用了 F2FS.
某种程度上, 过去的 F2FS 文件系统解决了安卓用户分区 (相当于电脑的 D 盘) 在长时间使用后的读写性能问题.
而当前 EMUI9.1 的 EROFS 文件系统则是提升了 Android 分区 (相当于电脑的 C 盘) 的随机读取性能, 从系统底层提升运行效率, 实现 20% 的随机读取性能提升, 是在 Android 系统运行的持久流畅度层面又一次突破.
此前华为在巴黎发布会上秀了一把 EMUI9.1 带来的流畅体验, 依次启动 Google Play 法国排行榜的 Top15 应用, P30 Pro 比 iPhone XS Max 平均每个应用启动时间快 1 秒以上.
其次是, 华为方舟编译器提供了全新的系统及应用的编译和运行机制, 从动态编译变为静态编译, 就是将高级语言直接编译成机器码, 彻底消除了虚拟机动态编译的额外开销, 实现了开发和运行效率的兼容并举.
从 GPU Turbo, 华为超级文件系统(EROFS), 方舟编译器机制的简化, 可以看到对 Android 系统底层的优化几乎成了华为的执念, 但华为的这层执念也让其在 Android 性能的革新层面带来了持续性的突破, 也给华为打破 Android 的基因软肋创造了新的机会.
克服 Android 的基因软肋, 能否与 iOS 站到同一起跑线?
Android 的基因软肋在于, 它的系统底层则是基于虚拟机机制的玩法.
去年余承东也批评 Android 采用 Java 虚拟机转码的做法, 因为安卓系统基于开源适配不同硬件的需求, 需要加入虚拟机去跑, 虚拟机机制大幅度降低硬件和软件的数据交换效率, 造成安卓系统流畅性不耐久, 牺牲硬件和软件的数据交换效率导致变慢.
现在华为 EMUI9.1 的做法其实与苹果非常接近.
苹果的 iOS 系统带来的流畅易用快速体验给它带来了品牌溢价的加持, 这根源于 iOS 系统的编译器原理与 Android 不同, iOS 从诞生之初就采用 LLVM 编译器, 它提供了一种代码编写良好的中间表示 IR, 作为多种语言的后端, 能提供与变成语言无关的优化与针对多种 CPU 的代码生成功能, 即将应用 程序 https://zdb.pedaily.cn/people/show2079/ (Swift 语言编写)提前编译成机器码, 直接运行在芯片上, 应用运行变得高效.
而 Android 虽采用了开发效率更高的 Java 作为编程语言, 但由于 Java 语言独特的虚拟机机制(简称 JVM), 在运行时才将应用程序的 Java 字节码即时编译为机器码, 边翻译边执行, 执行效率与 iOS 有了差距. iOS 与 Android 系统的体验差距在于 iOS 没有 JVM-- 虚拟机机制.
采用方舟编译器也即意味着, 应用程序在开发阶段就已经完成了编译, 用户从华为应用市场下载的 APK 就是编译过的机器码了.
虽然采用静态编译方式后安装文件的大小可能会有所增加, 但应用安装完成后安装文件便会被删除, 安装后所占用的空间与原来相差无几, 同时目前手机的存储配置足够大, 用户大可不必担心存储空间的问题.
方舟编译器是对安卓平台的一项重大革新, 它相当于在安卓底层大换血或者开刀, 将虚拟机拿掉, 克服了 Android 基因层面的软肋 , 开发者在开发环境一次性的将高级语言编译为机器码, 提升执行性能, 使持久流畅的体验变得可期.
华为方舟编译器据说会在今年内全面开源. 余承东也在发布会上呼吁 App 开发者尽快使用. 而新浪微博极速版参与了应用方舟编译器的测试, 根据华为实验室测试数据显示, 操作流畅度提升高达 60%.
从全面技术积累的角度, 能够有实力对安卓底层开刀的或许就剩下谷歌与华为了, 而谷歌自然基于其开放战略不愿动手.
从华为拿掉虚拟机的做法来看, 一方面它是要探索 Android 系统性能的新边界, 建立系统底层的 AI 技术护城河 -- 华为超级文件系统, GPU Turbo 3.0, 底层编译技术等一系列突破都是依托于底层系统能力与 AI 的驱动.
一个判断是, 其一, 在系统底层的深入改造水平会决定厂商未来技术对决与品牌高度的差异 , 厂商之间的核心技术与销量走向也将与此成正相关. 其二, 华为想在系统体验与 iOS 站到同一起跑线, 在 5G 时代与苹果在核心层面进行对决.
5G 时代, 华为与苹果的下半场之争
苹果在 5G 时代会面临更大的压力.
这基于两点原因, 其一, 华为将其在系统级层面的优化能力与技术开源, 反哺整个 Android 领域, 例如 F2FS 文件系统, Vulkan 图形引擎等, 方舟编译器, 超级文件系统开源并合入 Linux 内核主线, 带动整个 Android 行业阵营的系统体验改善, 这其实挤压了 iOS 的优势阵地.
因为这意味着在 Android 阵营头部厂商, 无论是在硬件性能层面还是软件系统层面与苹果的差距将进一步缩小.
其二, 占有 5G 技术专利优势其实给华为未来 5G 手机带来了技术先发优势, 但苹果当前缺失了 5G 基带芯片, 在通信技术专利层面存在着短板.
而 5G 支持低延迟和大容量的 GB 级, 更快的网络与速度, 带来更高的清晰度和更流畅快速的体验, 5G 时代是手机厂商的 IoT 时代, 配合 Android 系统底层的开刀优化, 苹果 iOS 这张王牌的效力可能在 5G 时代没那么明显了.
因此, 华为是在 5G 时代做铺垫, 比如华为 P30 系列的 IoT 战略非常明显, 从它的 AI 应用 -- 华为 智慧 https://zdb.pedaily.cn/people/show14130/ 剪辑, 手机跑步机互联, Huawei Share 一碰传, 手机车钥匙等思路来看, 它要将手机打造成以手机为中心的多设备全产品连接器.
未来基于 5G 芯片适配强大的软件引擎, 从软硬件层面的双向融合, 抹平系统层面的差距, 可能是华为在系统底层动刀的战略目的 -- 在系统体验层面有必要与苹果一战. 而华为当前突破安卓虚拟机编译效率低的问题, 对标对象可能是苹果, 因为 华为本身是一家有野心的厂商, 它不愿意一直被困在系统这一层的短板.
综上所述, iOS 是支撑苹果品牌溢价的王牌, 但 5G 时代配合 Android 系统体验的优化, 系统体验差距逐步弥合是一种大势, 在 5G 大潮下 Android 手机还有弯道超车的机会, 华为与苹果在 5G 时代的下半场之争, 还有的看.
来源: http://www.tuicool.com/articles/YfEbuer