华为鸿蒙系统前景如何？从原理上看，大有可为_风闻

【袁岚峰，中国科学技术大学化学博士，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心副研究员，科技与战略风云学会会长】

诗曰：

混沌未分天地乱，茫茫渺渺无人见。

自从盘古破鸿蒙，开辟从兹清浊辨。

最近，“鸿蒙”这个词火了。大家都知道，自从美国对华为宣布禁运之后，华为就推出了自己的反制计划，一方面是芯片的备胎全部转正，一方面是注册了自己的操作系统“鸿蒙”。

那么，鸿蒙系统的前景如何呢？

媒体曝光的鸿蒙操作系统界面

我的朋友、风云学会会员陈经最近写了一篇文章《中国公司带头反击：安卓阵营面临崩溃解体危机》，发表在我们的微信公众号“风云之声”上，引起了广泛的关注。大家可能已经在很多媒体上看到这篇文章了。

光看这标题，可能会觉得有点标题党的嫌疑。但跟标题党不同的是，这篇文章是从基本的技术原理出发的，这才是此文引起广泛关注的根本原因。事实上，陈经是中国科学技术大学的计算机本科，香港科技大学的计算机硕士，毕业后一直从事人工智能的研发，所以他是真正意义的计算机专家，这是一篇真正的专业分析。

在这里，我就从原理出发，向大家介绍一下这篇文章中的观点。

2018年6月20日，我在上海音乐厅的演讲从芯片到星辰大海——袁岚峰2018年6月20日在上海音乐厅的演讲 | 科技袁人中就提到了，美国占据垄断地位的最典型的产业，就是芯片和操作系统这一硬一软。而具体分析，芯片和操作系统的情况还有一个重要的区别。

上海音乐厅演讲的弹幕

（视频见https://www.bilibili.com/video/av25338475）

发展芯片的困难主要在于技术本身，所有人都同意芯片是真正的高科技。而操作系统在技术上的难度就低得多了，以至于会有这样的笑话：“我有一个绝妙的想法，只差一个程序员了。”发展操作系统的困难，更多的在于市场推广、生态建设，而不在于技术本身。

说得学术一点，这里的原理是，网络是“边际收益递增”的。就是说，如果一个网络中现有的用户越多，那么一个新用户从网络当中得到的好处就越大。

一个典型的现象，就是这个问题：世界前十大互联网企业，来自哪些国家？回答是：美国有6家，中国有4家，其他国家一家都没有。

英国、法国、德国、日本等等老牌的发达国家，都没有诞生世界级的互联网企业，一个基本的原因就是，美国在发达国家当中是人口最多的。同样的道理，中国在所有国家当中是人口最多的，因此中国的网络发展也非常蓬勃。

当然，仅仅人多这个条件是不够的，——此时某个人口超十亿的国家飘过……跟印度相比，中国的区别在于，我们其他的产业也发展到了相当高的程度，能够给网络产业提供一切技术条件。而印度许多地方连通水通电都成问题，哪还谈得上网络产业。

不过，中国互联网企业的成功，主要是在社交软件、电子商务、移动支付、搜索引擎等方面，而不是在操作系统方面。虽然有阿里的YunOS等试水之作，但离打破美国的垄断还差得很远。这里的原因，就在于生态建设。如何说服其他人为你的操作系统开发软件？这是一个鸡生蛋蛋生鸡的问题。如果能够突破这一步，前面就有无限的想象空间，但无数的英雄好汉就困死在这一步上。

美国对华为的禁运，刚好提供了一个打破死循环的契机。为了生存，华为必须推出自己的操作系统。而奇妙的是，鸿蒙对于用户和其他开发者来说，可能会是很有吸引力的。如果这种前景成为现实，那么鸿蒙就远远不只是一个对安卓的模仿，而是有可能在世界范围内掀起一个替代安卓的浪潮。

这其中的道理何在呢？基本的道理就是：安卓确实有难以克服的技术弱点，鸿蒙确实有希望超越安卓。

安卓是基于Linux开发出来的，而Linux是“宏内核”。有些新闻介绍说，鸿蒙是基于“微内核”的，并非基于Linux，和安卓有本质区别。那么，宏内核和微内核是什么意思呢？

 宏内核（Monolithic kernel）的意思是，操作系统的核心代码都是以特权模式运行在一块核心内存空间（kernel space）中的。这些核心代码虽然分模块各做各的事，但互相紧密关联，一荣俱荣，一损俱损，代码规模比较大，很难修改成其它类型的操作系统。典型的就是Linux代码，模块不少，核心代码已经很长了，也不太好拆开来。要开发，就得按照它的套路来，不好自己灵活安排。有时一个设备，要不了太多功能，但是整个宏内核都得放上来，想剪裁就很麻烦。

 而微内核（Micro kernel）的意思是，只提供操作系统最基本的少数核心功能，是精简版本。核心模块互相独立，运行提供服务时有自己的内存空间，和用户进程一样运行，不是特权模式。微内核就很灵活了，要什么服务就把相关的模块放上来，互相独立不影响，不用太顾虑配合问题。这样就有很好的扩展性。

 安卓是基于Linux的，是宏内核，由一堆底层特权模式的核心代码紧密组合在一起。这个架构的灵活性是不够的。面对各种硬件配置的手机，或者平板、电视之类的系统，它都是这一个架构，怎么适应？于是就搞出一个叫“虚拟机”的东西，假设大家都是在虚拟机上运行，代码是跨平台的。每一个安卓应用，都在操作系统底层对应着一个虚拟机实例，由这个虚拟机来伺候运行应用程序的代码。

 安卓程序开发者写的代码，其实是针对虚拟机的，所有机型都是一样的程序文件，但是不同机型底层的机器代码不一样。虽然开发者的一套程序所有安卓机都能跑（就是常见的APK安装文件），但是中间需要经过虚拟机的翻译。

 在早期版本的安卓系统中，这个虚拟机甚至是在实时解释翻译应用程序的代码，而且每次运行都要解释一次。执行时碰到一段代码，就解译一段，变成机器码交给底层执行。

后来安卓进步了，在第一次安装APK程序时，直接一次性全翻成机器码，效率得到了提高。虽然安装过程会慢一点，程序占用空间也大了一点，但每次点开运行时都好多了。

程序如果能直接针对底层机器硬件优化，性能可以提升非常多，就如苹果机器那样。华为方舟编译器也是这样，直接生成底层高效机器码。所以我们会看到这样的新闻：2019年4月11日，华为发布方舟编译器，重新编译后手机性能提升显著，可以高达60%。

2019年4月11日华为发布方舟编译器，重新编译后手机性能提升显著

但是通用的安卓平台真是不好办，只能对虚拟机搞点通用的优化把APK文件弄好点，然后虚拟机把APK翻译成机器码时也搞些通用的优化。这种分段通用优化的办法不可能做得多好，比APP直接针对机器码优化要差不少。

有些APP开发者可以绕过安卓，直接对某一机型优化。例如腾讯的王者荣耀，检测到用户是OPPO的机器，OPPO又给腾讯交了足够的“特别优化费”，就调用经过特别精心优化的高效机器码。但是这个过程很麻烦，一般开发者搞不了，这也说明安卓要高效支持多种机型很困难。

长久以来，安卓就被诟病不如苹果的iOS性能好，原因早就被业界人士分析清楚了。苹果系统优势的基础是封闭性，不需要考虑兼容，所以可以自己控制，优化尽情地做。例如苹果APP就是直接编译成高效的机器码，在苹果自己开发的CPU如A12上执行，编译器优化可以做得很好。苹果还可以对开发者进行严格的管理，提供丰富的高效率底层接口给开发者，不许开发者使用低效的操作拖累整机效果。

 安卓方便各种手机厂商开发，兼容做得好，所以占领了市场。但是既然要考虑兼容，管理就不可能太严厉，不可避免会带来效率降低。例如内存管理，各种安卓机各种APP都要能跑，内存操作就会比较零碎，一会分配一会释放，内存空间就碎片化了。到一定程度，没有可用的大块内存了，安卓系统就要运行一个内存整理程序，把碎片化的内存合并成大块。这时不管机器上在运行什么程序，都会暂停一段时间，用户就会发现机器卡顿了。

这些毛病谷歌其实都知道，安卓在不断升级。但是和苹果机比起来，顺滑流畅的感觉总是差一些，因为原理上就比不了。安卓升级改进，或者APP开发时，最麻烦的一点就是“适配”。各种机型多得很，这些机器弄好了，那些机器又不行了。人们已经得出结论了，在现有的这个兼容框架下，安卓的固有弱点不好改，会永远受束缚。

华为通过方舟编译器已经证明了，用编译器取代安卓的中间环节，能一举取得高达60%的性能提升。这就是说，从代码到机器是可以直接对话的，不需要安卓在中间插手。

这其实就蕴含着安卓阵营崩溃解体的动机。既然捆在一起潜力不大了，不如分开来各过各的，各自发展自己的分叉操作系统，不需要谷歌协调了。

谷歌也知道这个情况，在开发Fuchsia操作系统，试图从底层重新出发，解决安卓的问题。例如Fuchsia不要Linux的宏内核了，改用灵活的微内核。谷歌的计划，是时机成熟时用Fuchsia取代安卓，包括手机、平板等各种机器。这听上去就像鸿蒙系统，区别只是谷歌发动自我革命。

Fuchsia操作系统

但是看起来，鸿蒙会比Fuchsia更早地大规模投入市场。还是那个问题，谷歌不能自己搞分裂，还想维持表面上的一统天下，开发时要考虑的事情就多。而华为开发鸿蒙时不怕和安卓分家，可以大胆操作。这也是创新的常见局面，旧的大佬不敢革自己的命，新入场的却能放手大干一场。

理论上来说，鸿蒙基于微内核，比Linux要灵活，对机器进行优化组合更有空间。而编译器对于操作系统效率是非常关键的，华为会用方舟编译器积累的技术，甩开安卓虚拟机的限制，直接对各类机器进行高效编译。

这种开发非常有难度，需要对操作系统底层有深入的了解。但只要投入足够的人力去做，原理上就有把握做出来一个开放的高效操作系统。

中国已经有几百万的程序员，建设了富有活力的程序员文化。大家经常看到的程序员笑话，例如关于发际线的笑话、关于格子衫的笑话、关于程序员没有女朋友的笑话、关于最好的编程语言是什么语言的笑话等等，就是这种文化的表现，这其实侧面反映了中国的程序员人数之多、社会影响之大。因此，做出这样一个操作系统对中国来说并不是瓶颈。真正的瓶颈在于，应用程序开发商要配合在新系统上编译。而且不是随便编译能用就行，要深度优化共建生态。

现在有趣的要点来了。美国对华为的禁运，在很大程度上已经帮华为解决了这个最大的问题。如果没有美国的禁令，华为独自推出一个新操作系统，那么请别的公司配合会很麻烦。而在美国的倒逼和中国市场舆论的影响下，中国许多厂商和开发者就会积极地参与进来。

对此的一个旁证，是6月7日，英国《金融时报》报道谷歌向美国商务部游说，要求解除对华为的安卓禁令，以免给美国国家安全带来风险。诶，为什么禁止华为用安卓会给美国国家安全带来风险呢？谷歌提出了一个非常曲折的理由：华为用不上安卓，就只好开发自己所谓“不够安全”的混合系统，容易被窃听泄密；而美国人虽然自己用的手机是安全的，但也免不了要发送信息到这种不安全的华为手机上，所以会有安全风险。

谷歌以美国国家安全为理由要求解除对华为的安卓禁令

谷歌怎么会搬出这么绕的理由为华为说话呢？可见谷歌遇到了大麻烦。

以上是技术层面的分析。那么在商业层面，鸿蒙系统的前景如何呢？陈经的文章可以理解为一个极限情况推演，这个极限是指最好的情况，是一个上限。虽然要料敌从宽，但对上限的估计也是有价值的，也是重要的参考。做人如果没梦想，那跟咸鱼有什么分别？下面我就来简略地介绍一下可能的最好情况。

做人如果没梦想，那跟咸鱼有什么分别？

中国用户对鸿蒙系统的兴趣明显非常高，如果华为的新手机用上了新系统，会有很多用户购买试用。如果新系统比起安卓有本质的改进，例如运行速度大幅提升，新系统就不是弱项，而是大卖点。

 之前业界关注的是，美国政府可能对OPPO、vivo、小米等其它中国手机厂商也禁运。出于生存压力，这些手机厂商需要备用操作系统。鸿蒙在这种观察中，还是一个备用的概念，是极端情况下走投无路的选择。

现在的进展说明，即使谷歌允许其它中国手机厂商继续使用安卓，这些厂商也可能会主动采用鸿蒙。

如果这些厂商只有安卓系统，这可能成为一个重大劣势，例如被认为只有“低档的操作系统”，或者被认为技术上没有追求，影响形象。因此即使不是为了防美国禁用，单纯只为了市场卖点，各大厂商也需要积极跟进新系统。

还有一个可能的情况是，一些安卓系统的老手机，可以刷机变成鸿蒙系统。如果手机换系统可以提高性能，那么用户会非常有兴趣。

对谷歌来说，说不定一夜之间安卓在中国的市场份额就完蛋了。如果新系统的性能明显优于安卓，那么安卓的口碑会崩溃，会被认为是低等的系统，是影响手机卖价的老系统。这不是遥远的未来，而是2019年就可能开始，是谷歌需要面对的现实危机。

事实上，外国一些公司本来就在盘算安卓系统的份额。例如亚马逊有一个Fire OS用在kindle、智能音箱等硬件设备上，虽然是基于安卓的，但是改了非常多。亚马逊在云计算业务上很厉害，如果搞一个手机平板新操作系统，程序主要跑在云上，终端负责显示，这都是自然的发展。亚马逊系统虽然是基于安卓的，但并不是跟着谷歌不断升级版本，而是自己搞一套。

以前微软是认真准备和安卓全面竞争的，一度声势很大。后来Windows Phone（简称WP）在2017年11月宣布停止开发了，市场份额变成了零。微软诺基亚阵营解体，安卓阵营彻底胜利。对开发者来说，苹果和安卓构成了封闭和开放两个特色很不相同的阵营。

2017年全球智能手机操作系统市场份额

开放市场是各家打来打去，全球开发者用脚投票，最后安卓一统天下，算是“分久必合”。但这也说明，开放市场是会发生战争的，也许哪天又天下大乱了，“合久必分”。现在华为已经确定推出自主操作系统，天下大乱开始了。

天下大势，合久必分，分久必合

以前大家不出来打，并不是因为安卓很完美，而是因为安卓在上升势头，天下由分到合的过程中，开发者们觉得开发省事了，愿意跟着安卓一起进步。新玩家跳出来的时机不对，没有生态做配套，也没有技术优势。

等安卓垄断了开放市场，没有了战争，大家就静下心来，在不断的升级中积累了经验，逐渐认清了安卓的根本弊端。这种弊端是安卓架构的问题，也是安卓阵营过于庞大带来的困境（如各种机型都要适配），无法通过升级解决。当更先进的架构与技术时机成熟时，必然有起义者开启乱世。

如果中国市场这里，安卓的统治居然被一夜掀翻，那么有实力的全球大公司会非常有兴趣跟上分食安卓的份额。IT业的技术扩散很厉害，在开源代码的帮助下，众多程序员在精英开发者带领下，不长时间就弄出来了。

甚至都不用彻底抛弃安卓，只要把安卓弄出无数个分叉，整个安卓阵营也会一片混乱，自立为王的大小公司会到处都是。这种情况谷歌也等于失去了控制，统一升级无从做起，勉强搞个升级声称是“正朔”，别人也不买账。实际上谷歌在论证“禁止华为用安卓有损美国国家安全”的奇怪逻辑中，就是把华为新操作系统称为安卓的一种“劣质分叉”，已经在自居“正朔”了。

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其它公司搞分叉的理由很好理解：谷歌要带着整个阵营一起升级，拖累太多搞不动。各家公司有特殊的软硬件体系，华为证明了自己搞能大幅提升性能，那我为什么不也来搞个分叉试试？

安卓阵营如果崩溃解体，对谷歌的生存有重大影响。

请问，谷歌的钱从哪里来？回答是广告。谷歌搞了很多酷炫的研发，例如人工智能，但它的业务核心就是互联网广告。谷歌多年来的季报中，广告收入占比高达83-90%。2018年，谷歌营收总额为1368.19 亿美元，较上年增长 23%，全靠广告收入增长。

谷歌母公司Alphabet收入情况

对互联网广告公司，最关键的是流量入口。2018年，谷歌付给苹果的“买路钱”高达95亿美元，2019年据说要涨成120亿美元。谷歌2018年第四季的流量获取成本高达74.4亿美元，上涨16%，只是因为广告业务增速不错，还能够覆盖。

谷歌做得成功的一点是，眼光长远地收购了安卓，通过免费推广，垄断了开放手机操作系统，不然购买流量的买路钱会更加惊人。谷歌还发展了架构不错性能优秀的浏览器Chrome，这也是互联网流量的重要入口。

如果安卓阵营崩溃了，谷歌可能就会走下坡路，广告市场被瓜分，流量获取越来越麻烦。每个手机上面的浏览器五花八门，APP乱七八糟，搜索引擎也被换得面目全非。

在全球市场，如果手机操作系统的乱世来了，谷歌可能不知不觉就在不少国家的手机生活中消失了。例如欧盟就对谷歌很不满，反垄断罚款搞了几次，2018年7月就罚了43亿欧元。欧洲本来是有传统广告市场的，不受美国控制。进入互联网时代，传统广告萎缩，互联网广告崛起，欧洲公司却基本没有份，市场全让美国公司占了。

欧盟曾经和中国合作，在3G、4G时代把美国电信设备公司的技术路线堵死，使美国失去了5G的技术能力。当手机操作系统的乱世来临，欧盟会有动机再次和中国合作，例如对谷歌发动反垄断，扶持本土新兴互联网公司。这些办法中国早就有现成的，技术都准备好了，可以和欧洲公司合资分享美国公司让出的份额。

现在我们知道，谷歌为什么居然在曲线帮华为说话。华为和中国以至欧洲以至世界的IT公司如果共建新的生态成功，绝对是对谷歌的重大打击。这个意义，外界可能还不清楚，相关公司却是心知肚明的。

从以上的分析可知，安卓阵营崩溃解体是有深刻的技术背景的。但是由于开发新系统的各种麻烦，也没那么容易动手。华为如果不是被逼上梁山，也许就不会推出新系统。

逼上梁山

美国政府悍然对中国发动了技术战争，自以为能用一纸禁令绝杀中国的高科技企业。但是华为以超强的战略眼光和执行力做好了准备，中国IT行业也经过多年努力建立了自主的互联网生态。以此为基础，中国公司从安卓的固有弊端入手，推出新的操作系统。虽然是为了生存，但最终确实可能沉重打击美国的互联网霸权。

最后，让我们回到我在开头念的那首诗，它是《西游记》的开场诗。《西游记》是我的启蒙读物，请注意我说的是全文原版的《西游记》，而不是小人书。我上学之前最爱看的就是吴承恩的原著《西游记》，这首开场诗给我留下了深刻的印象：

混沌未分天地乱，茫茫渺渺无人见。

自从盘古破鸿蒙，开辟从兹清浊辨。