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操作系統是軟件行業的核心。PC時代,微軟一家獨大,是最大贏家。而到了移動互聯網時代,安卓和蘋果占據了手機操作系統市場,形成了雙寡頭格局。近期,華為加快推出了自主研發的操作系統“鴻蒙”,該系統一經推出,就挑動著全國人的神經。
本期的智能內參,我們推薦來自東興證券的報告,本文將分析華為鴻蒙系統的技術優勢,并試圖回答兩個問題:1、華為鴻蒙系統能夠戰勝安卓么?2、華為鴻蒙未來最大的機遇在哪?
鴻蒙系統兩大技術優勢從目前已知信息,華為鴻蒙系統有兩個核心技術優勢,分別是微內核和方舟編譯器。
微內核
要理解微內核,首先要明確什么是宏內核,宏內核是把所有系統服務都放到內核里,包括文件系統、設備驅動等。安卓系統就是宏內核。
▲宏內核和微內核系統的技術架構差異
但宏內核有著無法調和的矛盾,那就是隨著操作系統越來越復雜,內核里面的東西也越來越多。這樣會產生以下兩個問題:
首先,操心系統代碼量龐大,漏洞無法避免。以linux2.6內核為例,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、硬件驅動都在內核中,導致操作系統可擴展性差。由于所有系統服務都在宏內核系統中,要適應不同的硬件需要修改許多系統服務。這導致宏內核系統的適配性很差,尤其是在硬件規格差異極大的物聯網終端上。
于是,微內核應運而生,其核心思想是簡化內核,使內核成為一個只提供最基礎的系統服務的東西,其他統統都放在內核之外。比如內核中只保留多進程調度、多進程通信(IPC)等服務。其他系統服務例如文件系統、POSIX服務、網絡協議棧甚至外設驅動都放在了用戶態中來實現。
華為鴻蒙系統采用的是微內核。相比于宏內核,微內核帶來了以下五個優勢: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(VirtualMachine,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勢在于,它繞過了VM。換句話說,通過方舟編譯器,開發者的應用在下載之前就已經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階段,從而大幅度減少了智能手機和操作系統的運行負擔。
▲現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:EMUI9.1僅僅對系統組件SystemServer應用了方舟編譯器之后,系統流暢速度提升了24%,系統響應速度提升了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編寫的Java代碼的運行效率。
如何才能戰勝安卓?華為的鴻蒙系統比現有安卓系統具有一定的技術優勢。然而,操作系統最重要的是整個生態系統的搭建,這需要大量第三方軟件廠商、開發者和用戶的彼此互動才行。
因此,華為鴻蒙系統如何依托技術優勢搭建起戰勝安卓的生態體系呢?對此,可以從操作系統的歷史發展中尋找借鑒之處。
IBM和微軟的操作系統之爭:OS/2的失敗
1981年,IBM發布了PC機,并開放了整個軟硬件架構。那時,IBM是事實上的PC機行業標準。
然而,IBM最大的敗筆是操作系統外包給微軟等公司去做。微軟逐漸在操作系統之爭中勝出,成為幾乎所有IBM兼容機的操作系統提供者。
后來,IBM逐步意識到微軟的威脅,希望能夠收回對操作系統的控制權。當時的IBM是PC機行業標準的制定者。有眾多的軟件廠商愿意追隨它,在新推出的操作系統上編寫軟件。當時看起來,IBM有很大希望能夠拿下操作系統的控制權。
除此之外,IBM的新操作系統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,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,將帶給了IBM一個超越的機會。
▲MS-DOS3.0操作系統
▲采用圖形用戶界面的OS/2Warp4.0
終于,到了1987年,IBM推出了自己的首個操作系統OS/21.0,并在1988年推出了OS/21.1,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,人們很快發現了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發布了OS/22.0。OS/22.0系統強于同時期的windows,擁有32位的操作系統,強大的面向對象的用戶界面。然而,OS/2的生態系統依然嬴弱,銷量不見起色。
等到1995年,微軟推出劃時代的Windows95,將OS/2徹底擊敗。微軟的Windows95占據了超過95%的市場份額,蘋果占據了4%,包括IBM的OS/2在內的其他操作系統僅占據了1%的市場份額。IBM的OS/2操作系統以失敗告終。
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構建完整的操作系統生態。
因此,我們判斷在整個智能手機市場已經進入成熟期時候,推出一個新操作系統會非常困難。既然擁有更強大競爭優勢的IBM仍然輸給了原有操作系統霸主微軟。那么華為鴻蒙系統用于手機操作系統,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
在微軟已經霸占了PC機操作系統的時候,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。
2006年,中國提出“核高基”專項,重點之一就是操作系統,希望能夠打破微軟的壟斷。一幫國內公司利用Linux為基礎開發出了許多國產操作系統,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在開發一套叫做Android操作系統。開發安卓系統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是塞班(Symbian)操作系統。塞班系統創始于1999年,對手機配置要求不高,省電。根據Gartner的數據,2006年全球交付的智能手機數量達到了7290萬部,運行塞班的手機占比高達70%。
▲搭載塞班系統的功能手機
▲全球首款安卓手機T-MobileG1
2007年,蘋果公司發布了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。然而,蘋果并沒有開發自家的操作系統給第三方手機廠商,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。
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,軟件開發者可以自由開發需要的軟件。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,并且宣布建立一個全球性的開放手機聯盟,該聯盟里面包括了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。聯盟里面包括了全球知名的手機制造商、軟件開發商、電信運營商以及芯片制造商。這一聯盟將支持谷歌發布的手機操作系統以及應用軟件,將共同開發安卓系統的開放源代碼。
2008年10月份,全球首款Android旗艦智能手機T-MobileG1首次正式上市。開放手機聯盟成員Google,T-mobile、HTC共同促成了這款手機的誕生,顯示出聯盟的價值。而后,安卓智能手機迎來爆發式增長。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,最終占據了手機操作系統超過80%的市場份額。
▲智能手機出貨量及同比增速(按操作系統分類)
PC操作系統的霸主微軟在此過程中是如何表現的呢?從實際表現來看,微軟在整個手機時代都是一路處于跟隨者的地位。在塞班系統占據優勢的時候,微軟推出了手機操作系統WindowsMobile(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。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發布后,微軟發現WM不能滿足需求,將其拋棄,研發了一套新的操作系統。然而,新操作系統姍姍來遲。直到2010年10月21日,微軟才發布WindowsPhone(簡稱為WP)。此時,Android已經占據了明顯優勢,包括第三方手機廠商和軟件廠商的生態布局已經成型。WP并沒有取得多大進展,就以失敗告終。
在手機操作系統的戰爭中,微軟慘敗給了安卓,基本錯過了整個移動互聯網時代。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的機會,讓微軟損失了4000億美元。
華為鴻蒙系統的未來在于物聯網時代
通過操作系統的歷史,我們可以發現:操作系統是一個贏家通吃的行業。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,整個智能手機行業已經進入成熟期,所以,智能機操作系統的機會已經不多,未來最大的機會在于物聯網。根據孫正義的預測,2010年,平均每個人需要2個物聯網設備,而到了2035年,預計每個人需要100個物聯網設備,總的物聯網設備數量將達到1萬億個。而物聯網設備和手機有巨大的差異,需要新的操作系統的支撐。
之前,我們分析過華為鴻蒙系統采用的是微內核及其優勢,目前來看,微內核系統的這些優勢:高安全性、高可靠、高擴展性、高可維護性和支持分布式計算,對物聯網設備非常重要,而且是宏內核系統無法滿足的。因此,微內核系統很有可能成為物聯網時代的操作系統。
隨著5G的部署,物聯網、人工智能、區塊鏈為代表的新技術正加速融合發展。新技術的應用已經或者即將落地。華為鴻蒙系統已經蓄勢待發,尋找新的應用場景落地,預計未來將首先在自動駕駛、工業自動化等場景應用。未來,華為鴻蒙系統的最大挑戰在于構建開放的生態系統。從谷歌當年構建安卓開放手機聯盟可以看出,一個開放的產業聯盟對操作系統是至關重要的。在全球產業鏈一體化的今天,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之戰。
智東西認為,華為的新操作系統一曝光就賺足了熱度,微內核和方舟編譯器現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。”說明華為已經在為即將到來的5G萬物互聯時代做布局,而鴻蒙OS或許就是這個生態的核心。