18日,中国人自己研发的操作系统内核来了!
智东西1月18日报道,就在18日下午,华为在深圳启动了鸿蒙生态干帆启航仪式,首次公布了HarmonyOS NEXT在底层架构、用户体验、生态建设方面的一系列重磅新技术、新进展。
华为终端BG CEO余承东宣布,HarmonyOS NEXT鸿蒙星河版,也就是开发者预览版,正式开放申请。
从架构层面来看,从AI大模型、AI框架、安全隐私、集成开发环境、设计系统、编程框架、编译器&运行时、编程语言、文件系统、OS内核,华为HarmonyOS NEXT已经实现了全栈自研,是真正的“纯血”国产自研操作系统。
这是鸿蒙操作系统从2019年发布第一代以来的一个重要新里程碑。
鸿蒙内核是真正中国人自己做的操作系统内核,这也彻底结束了操作系统内核30多年由西方主导的历史。余承东特别说道:“鸿蒙将走出一条全新的生态之路。”
可以说,如今的华为,是既有中国“芯”,又有中国“核”。
2023年9月,鸿蒙原生应用全面启动,几个月以来,鸿蒙生态的发展较为迅速,且受到了全社会的持续关注,越来越多的合作伙伴加入鸿蒙生态。
目前,HarmonyOS NEXT生态版图已基本成型,头部企业基本上都正在进行或已经完成了鸿蒙原生应用开发。
回到此次大会,余承东在演讲中首先公布了最新数据,鸿蒙生态设备数量目前已经超过了8亿台,覆盖航天、交通、金融、教育、能源、医疗等行业。
余承东说,华为鸿蒙操作系统的打造是“十年磨一剑”,从2015年立项开发,到2022年HarmonyOS 3的一次开发多端部署、2023年HarmonyOS 4的方舟引擎盘古大模型,再到如今的HarmonyOS NEXT。
余承东特别提到,相比其它厂商的安卓“套壳”UI,鸿蒙是真正的自研操作系统。
一、用创新颠覆行业,鸿蒙剑指万物智联时代的底座
华为终端BG软件部总裁龚体在启航仪式期间的交流中谈到,华为做鸿蒙主要有两方面原因,第一肯定是要保证自身的连续性,这也是在非常时期的一种应对方式,但更重要的一点,也是最核心的,就是华为要保证“先进性”。
何为先进性?纵观电子信息产业80多年的发展,每个时代都有不同的企业站出来,在华为看来,这个行业里,仅仅做一个“me too(跟随者、模仿者)”的东西,是绝不可能颠覆既有行业领导者的。
因此通过技术创新真正改变行业才是华为做鸿蒙的核心原因。
如今整个电子信息产业正在快速进入万物感知、万物互联时代,鸿蒙就是为万物智联而生的一个操作系统,鸿蒙希望构筑一个底座,来改变行业,这就是鸿蒙的先进性所在。
二、架构、体验、生态,新HarmonyOS NEXT向下扎根聚焦核心技术
此次HarmonyOS NEXT的“新”,主要体现在三个方面:新架构、新体验、新生态。鸿蒙要做的是向下扎根,聚焦核心技术。
比如从架构层面来看,从AI大模型、AI框架、安全隐私、集成开发环境、设计系统、编程框架、编译器&运行时、编程语言、文件系统、OS内核,华为鸿蒙已经实现了全栈自研。
比如盘古、MindSpore、密钥管理HUKS/分布式安全/安全执行环境、DevEco Studio、HarmonyOS Design、ArkUI,这些自研技术的突破都是非常关键的。
龚体特别提到,HarmonyOS NEXT中已经没有任何一行安卓版权的代码。
在HarmonyOS NEXT中,华为用鸿蒙内核替代了Linux内核,当然,这不仅仅是替代,鸿蒙内核相比Linux内核更有弹性、更安全、更流畅。
鸿蒙内核是真正中国人自己做的操作系统内核,这也彻底结束了操作系统内核30多年由西方主导的历史。
现在的华为,既有中国芯,又有中国核。
进一步来看鸿蒙内核的关键特性,首先是组件解耦,弹性部署,可以实现多设备架构统一、生态开放统一。
目前鸿蒙操作系统有1.2亿行代码,解耦成900多个模块,华为的设备、伙伴的鸿蒙终端、各类鸿蒙设备都可以互联互操作,这种能力目前行业内只有鸿蒙做到了。
手机、穿戴、行业终端,都可以通过一套系统打通,满足各类终端的要求,满足互联、互通、互操作。
此外,鸿蒙内核用数学方法从源头验证系统正确显著提升系统安全性,用形式化证明,充分验证代码匹配设计。可以说,鸿蒙各个模块,都从源头保证了安全性,用上了形式化证明。
因此,鸿蒙内核也获得了行业最高等级安全认证,包括CC EAL6+、ASIL-D、IEC 61508,鸿蒙可以在千行百业中应用,甚至天上飞的卫星里都用上了鸿蒙系统。
在底层技术创新方面,鸿蒙内核采用的EROFS已经成为全球智能终端文件系统事实标准,相比EXT 4,其随机读性能平均提升20%,最高提升300%,可以为用户节省2GB以上空间,系统升级包下降5-10%。EROFS也是国内首个开源社区标准文件系统,可以让全球数十亿部终端设备受益。
这也是中国第一个得到全球认可的文件系统。
此外,在性能流畅度方面,方舟编译器可以将App的AOT性能提升20%,毕昇编译器,在代码几乎不变的情况下进行重新编译,可以让标准Benchmark性能提升10%。
直观地来看,只要用毕昇编译器编译一遍,游戏流畅度就可以大幅提升。
其实目前大部分系统架构都是传统的“水平分工”方式,比如高通、英特尔做芯片,谷歌、微软做系统,这种方式做的架构不够极致,这也是安卓和iOS的核心差距之一。
华为不同之处在于,他们要做的是垂直整合软硬芯云,水平整合全场景设备,让1+8+N设备融为一体、无缝协同。
那么要如何实现这些目标呢?鸿蒙做了诸多创新,比如通过极致并行,实现最低能耗,并保证任务处理按时完成。
具体来看,鸿蒙通过异构并行攻克一人干活众人围观的假并发,通过异构原生并发实现各行其道按需并发,同时智能感知调度可以实现全站协同场景感知,智能调度CPU、GPU、NPU、内存等模块。
举例来说,图库App在查看照片时,同等功耗性能提升20%。美团App使用方舟Web引擎后,瞬时加载更快,页面滑动更流畅。
此外,华为还自研了端到端图形栈,软硬芯云整合,针对游戏进行全栈优化,引入了自研方舟图形引擎。
云如何帮助端侧呢?举例来说,比如在50人超级大合影中使用人像增强算法、背景增强算法、亮色增强算法,每个人的面部细节都可以优化的很好。当然,所有的数据都是端到端加密的。
第二个创新举措是全场景协同。华为重点做好两件事:分布式技术、一次开发多端部署。
简单来说,以前开发都是为各个设备单独开发,甚至手机里面还分为直板机、折叠屏,适配工作量很大。但在鸿蒙中,通过ArkUI编程框架,开发者可以一次开发多端部署,消费者也可以获得不同设备间一致性的体验。
其实华为一直在做全场景体验的持续创新,包括超级终端、超级中转站、超级桌面,那究竟什么是好的全场景协同体验?在华为看来,原生、自然、跨端交互是非常关键的。
原生多端一致性体验是鸿蒙原生应用的DNA,自然无感协同的直观体现就是应用接续能力,集成Ability Kit后,只需要5人天的开发量,就可以完成开发。
三、“原生”精致、易用、流畅、安全、智能、互联体验,消费者开发者实现“双赢”
正如开篇提到的,HarmonyOS NEXT的新包括架构、体验和生态,在体验层面,原生的精致、易用、流畅、安全、智能、互联是HarmonyOS NEXT的核心特点。
HarmonyOS NEXT的设计中用到了中式美学、和谐对称设计,统一应用架构,聚焦核心操作,加入了更多大“圆”素。
此外,HarmonyOS NEXT也重点提升了UX设计空间感的体验,包括光、场的设计,以及全局光照、引力动效的迭代。
在安全方面,HarmonyOS NEXT在底层、平台层是软硬芯云协同+鸿蒙内核,在生态层面实现了生态原生适配、建立原生秩序,新的鸿蒙安全平台包括纯净治理架构、隐私保护架构、数据安全架构、分布式安全架构。最上层是生态纯净、隐私可控、数据安全。
生态原生纯净,既可以保证开发者利益,也可以保证消费者体验。面向开发者,鸿蒙提供了系统性安全机制核工具,保证开发者的应用不被破解、篡改核仿冒;面向消费者,鸿蒙建立健康纯净的生态秩序,给消费者提供高品质应用。
可以说,在安全层面,HarmonyOS NEXT实现的同样是开发者和消费者的“双赢”。
这背后,华为进行了重要技术创新,推出了全新隐私保护架构,实现了从管权限到管数据,隐私全面可控。
管数据,意味着减少权限弹框,系统统一管控,应用仅能访问用户选择的数据。
比如要更换其它应用中的头像图片时,用户可以更安全地访问图库,用户选哪张,应用得哪张,通讯录管理也是同理。数据保存也更安全,且不需要授权,对开发者和消费者都有利。
这样一来,华为减少了开放不必要的权限,最大化保护用户隐私,优化了10多类权限,据了解,权限授权弹框减少70%,这从根源上降低了隐私泄露风险。
华为方舟Web引擎,也可以实现全域安全可信浏览,应用调用引擎,就可以自动识别、拦截可疑内容。
在智能方面,HarmonyOS NEXT的智能是一种“原生智能”,华为为此主要做了几件事,首先是将AI基础能力下沉OS,赋能系统和应用。
以前集成一个AI能力,可能要用上千行代码,现在华为把AI能力内嵌到操作系统控件里面,开发者只需要一行代码甚至是0行代码,就可以直接把AI能力集成到应用里面。
这既可以实现系统级应用赋能,也可以实现对所有开发者三方应用的赋能。
意图框架可以让应用和应用之间,实现服务连续性的体验,操作系统更智能化、连续化,这样不仅是单一应用体验更好,应用和应用,应用和操作系统联合起来,也可以获得更好的体验。
此外,通过统一的数据管理、文件token化,鸿蒙系统可以完成对数字内容的理解和管理,跟自然语言对齐,可以更高效地搜索到这些内容。
据了解,AI方面HarmonyOS NEXT已经开放了14个以上的控件,构筑了15个以上的系统级AI能力。
比如基于Image控件,用户可以直接在小红书App里选文字、抠图;基于语音朗读控件,各类App中的图文可以快速转化成语音服务。
可以说,控件AI化,让AI体验无处不在,段孟然透露,未来的小艺,也将有大变化。
四、生态构建是关键战役,“70分就是0分”,鸿蒙生态加速生长
最后,也是最具挑战的一环,就是鸿蒙生态构建。
在华为看来,构建成功的操作系统有三大战役:一个是构建坚实的底座,华为十年磨一剑,底座基本上构建完成;第二个,让消费者获得最好的体验,培养用户心智;第三个战役,也是最具挑战的,就是构筑生态。
在龚体看来,“70分就是0分”,HarmonyOS NEXT一出来,就必须达到100分,甚至是120分。
华为打造鸿蒙原生应用的核心目的,是让消费者获得更好的体验,让开发者有更好的商业闭环。
据了解,目前华为自有应用已经全部完成鸿蒙原生应用开发,首批200多个合作伙伴已经启动鸿蒙原生应用加速开发。
三方SDK鸿蒙化可以让开发效率提升90%。与此同时,华为的元服务极简开发接入了鸿蒙生态,元服务API有3000多个,端云融合开发套件可以让开发效率提升40%。
可以看到,鸿蒙生态是一个共赢的生态,而不是华为一个人的生态。最近,鸿蒙操作系统也入选了2023年全球十大工程成就
鸿蒙生态现在有70多家共建单位,6700多个社区贡献者,460多款软硬件鸿蒙生态产品。明年华为会考虑鸿蒙出海的问题,为全球打造数字底座。
结语:死磕底层技术,从中国芯到中国核,华为仍是技术为王
在中国科技圈,华为一直是科技创新的代名词,此次HarmonyOS NEXT的一系列底层技术创新,也代表了中国电子信息产业的前沿突破,从软件、硬件到生态,华为鸿蒙已经逐渐成熟。
如今鸿蒙生态已经成为iOS生态、安卓生态之外的第三极,随着AI的深度融入,操作系统必然还将迎来更多创新核突破,面向未来万物智联时代,鸿蒙大有可为。
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