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2019 / 文章 / 評析

華為公布作業系統「鴻蒙」— 創新來自被逼到牆角

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中美對峙情勢反覆,導致華為處境也載浮載沉。

在 5 月時我分析美國對華為的制裁,指出美國企業停售半導體與授權軟體(作業系統)給華為,將是最沈重的打擊。接著,中國強力反彈,揚言翻桌,使得川普在 G20 高峰會之後「網開一面」,宣布只禁售「可能危害國家安全的商品」。然而局勢惡化,中美談判全面破裂。中國不惜貶值人民幣以抬升出口,並禁止採購美國農產品。導致川普又收回前言,形同恢復禁令

因此華為現在是走一步算一步。但長期來說,華為勢必要盡快砍斷對美國科技業的依賴。其中,最困難的環節之一是軟體。全球手機作業系統掌握在 Android 與 iOS 手中。華為要獨立,必須要有自己的作業系統。

這個無比艱難的任務,許多企業前仆後繼都不曾成功;沒想到華為上週便宣佈推出作業系統「鴻蒙」。根據 36 氪報導(以下同):

揭開面紗的那一剎,「鴻蒙」讓東莞籃球場的 5,000 人集體被點燃,全場掌聲雷動。

. . . . 今年這場開發者大會,也是華為被美國列入實體名單後,舉辦的最大規模發布會。外界將目光鎖定在華為在一系列事件後的現狀:海外手機銷量、零部件渠道儲備,當然,還有欲遮還顯的「鴻蒙」系統。

. . . . 華為也沒有讓眾人失望,幾番鋪墊後,華為消費者業務 CEO 余承東宣布:「鴻蒙」(Harmony OS)系統正式亮相。

英文名稱「Harmony」好理解,就是中國傳統美德「和諧」的意思。但中文為何叫「鴻蒙」呢?這跟產品的特性有關。以下我會分析為何鴻蒙是一個被逼出來的、急就章的產品,但也預示了重要的趨勢。

鴻蒙是上古的雲

首先看華為消費性業務(包含手機)負責人余承東介紹鴻蒙:

根據余承東介紹,「鴻蒙」具備以下特點:

  1. 基於微內核、面向全場景的分佈式操作系統。
  2. 面向的是「下一代」的 IOT 場景,包括已發布的榮耀智慧屏,規劃中的 PC、手錶手環、車機、音箱、耳機、VR 設備,未來還會延伸至工業、航空航天等領域。
  3. 開源。

換言之,鴻蒙原本是針對物聯網(Internet of Things, IoT)設計的作業系統。物聯網是概稱,涵蓋所有可以連網的非個人裝置,例如冰箱、大門、路燈、監視器,甚至是在貨物、船隻、飛機等。

而「鴻蒙」這個詞則是中國上古傳說中,「在混沌產生之前,由無盡的紫色氣體組成,這種紫色的氣體叫做鴻蒙紫氣」— 搞不好「鴻蒙」更適合當雲服務的名稱。不過也符合物聯網無所不在、充斥萬物的意象。

但現在華為急需手機作業系統,因此拿鴻蒙來「代打」。但其實鴻蒙並不適合手機。如引言所提,鴻蒙的特色是基於微內核(microkernel)。什麼意思?

根據維基百科,「內核」(kernel,台灣一般稱「核心」,本文為一致性採用華為的用法)是作業系統的核心,是軟體的底層,負責管理以及分派硬體資源的使用。比如說今天我用手機拍照,就需要內核指揮鏡頭擷取畫面。以人體來比喻,內核就像腦,指揮手、腳(硬體)行動。

內核可大致分為兩種。一種是「宏內核」,又叫「單內核」(monolithic kernel)。另一種是「微內核」(microkernel)。

目前的手機作業系統都採用單內核。單內核可以想像成是一個緊密組織中的老大。組織的規則寫得很細;而這位老大什麼都要管,什麼都要過問。單內核已經把所有的系統服務都寫進去,包括檔案系統(file systems)、排程管理(scheduler)、記憶體管理(memory management)、聲卡顯卡驅動程式(drivers)等。

由於規則跟功能都寫好了,因此單內核的優點是訊息傳遞速度快、處理效率高,作業系統所佔的空間也少。但缺點是需要大量的運算,因此適合手機、電腦等有強大運算能力的裝置。此外,由於系統全部包再一起,因此若任何部分出錯,有可能導致整個系統癱瘓 — 容錯空間小。

鴻蒙則是採用微內核。微內核像是一個鬆散組織的老大;他只管最少、最基本的事情,其他由各部門的小弟自己決定。微內核提供的系統服務壓到極小,只做最基本的資源管理。通常包含基本的內存管理(memory management)、多工(multitasking)與系統之間溝通(inter-process communication)。其餘的系統服務則是留給上層的軟體開發者決定。

單內核與微內核的架構差異。圖:維基百科

微內核更小,更有彈性,容錯空間也更大。缺點是執行效率較差,因為指令需要經過更多溝通環節。另外萬一出現錯誤,要找出問題根源(除蟲)也比較複雜。

鴻蒙是物聯網的作業系統

今天許多物聯網裝置的作業系統是「挪用」原本做給手機的單內核作業系統,並不適合。因為一般裝置更小,不需要多工,也沒有那麼強大的運算能力。因此華為認為鴻蒙更加物聯網「原生」。余承東說:

安卓操作系統有超過 1 億行 [程式碼],其內核 [程式碼] 超過 2,000 萬行,小於 2G 的 [記憶體] 很難跑起來,而平時常用的只有 8% 的 [程式碼]。並且,未來很多的智能設備 [記憶體] 比較小,很多終端也對安全提出了更高的要求,包括車鑰匙、門鎖等。

為實現彈性部署,鴻蒙系統將揚聲器、麥克風、顯示屏、攝像機、通信、傳感器、計算等硬件資源均虛擬化來進行共享,通過分佈式軟總線來調度這些資源。余承東稱,各種設備的硬件資源可在同一個 [帳戶] 下進行共享,比如手錶不能拍照,可以調用手機攝像頭進行拍照。

換言之,Android 設計的情境是手機擁有十八般武藝。但隨著手機功能增加,Android 也日趨膨脹。而鴻蒙設計的情境則是多種裝置,包括鑰匙、門鎖、電視、音響等,全部透過一個作業系統控制。用戶只要登入系統,就能取用不同資源,例如從手錶取用無人機上的鏡頭。

Android 是裝置優先,鴻蒙則是作業系統(或者帳戶)優先。前者適合手機時代,後者可能更適合物聯網時代。

由此可知,鴻蒙的時代還未真正到來。現在被推上來代打,其實有些心虛。

鴻蒙無法替代 Android

在發表會後的記者訪談中,余承東才提到鴻蒙也可用於手機:

值得注意的是,手機作為華為消費終端最重要的品類,卻沒有出現在余承東公佈的「鴻蒙」落地規劃中。對於華為為何收斂起鴻蒙的鋒芒,余承東在會上展現出開放姿態,他坦言:「考慮到生態原因,我們優先使用谷歌 Android 操作系統。」

不過,在會後接受 36 氪等媒體採訪時,余承東也強調,如果當前國際形勢持續下去,「華為可以一夜之間把所有手機都升級到鴻蒙,我們 always ready。」

至於受影響最大的系統服務,余承東也坦 [承],由於谷歌 GMS Android 系統的斷供,以華為手機為主的消費者業務的確存在漏洞,但隨著「鴻蒙」的加速推進,目前該漏洞「已經補得差不多了」。

這話不盡不實。

首先,「華為可以一夜之間把所有手機都升級到鴻蒙」是很 . . . 恐怖的事情。你的手機一夜之間連作業系統都變了?就算技術上可行,也有侵犯用戶隱私權、所有權之虞。

其次,就算在單內核上同時支援 Android 的系統服務,也必然會降低效能,以及暴露資安風險。事實上華為在這一點是自相矛盾的。余承東在發表會上說:「Android app 僅需花一點功夫就能導入鴻蒙作業系統」,代表原本 Android app 是不相容的。「一夜之間替換」並不可行。

再來,「漏洞已經補得差不多了」也不是事實。就算鴻蒙能替代 Android,但華為仍無法取得 Google 私有的 Google Play、Google Maps、YouTube、Gmail 等 app。在中國以外也賣不出去。

最後,鴻蒙沒有開發者支持。想做作業系統的企業前仆後繼,如微軟的 Symbian、三星的 Tizen、阿里的 AliOS 等。但都無疾而終。這些公司不缺軟硬體能力,卻是敗在無法形成生態圈。

華為要打破魔咒,必須大批的挖角開發者才行。但此處最大競爭對手卻是來自國內,也就是 Vivo、oppo、小米等品牌。它們不在美國的禁售之列,樂於使用 Android,更會死命地抓牢 Android 開發者社群。

總之,鴻蒙尚無法替代 Android,「鴻蒙手機」還在襁褓期(目前只公佈了鴻蒙版的電視)。余承東比較是自我打氣,宣示其有應對美國禁售的策略。但實務上仍強調「Android 仍是首選」,是且戰且走的策略。

放大來看,手機的長期隱憂,代表華為將更專注於電信業務。這可以從華為創辦人任正非的內部信中看出端倪。

任正非的蘇聯舊戰機

我提過任正非格局宏大,執行力強。不過其言語之間倒是難掩軍人本色。他在上個月底寫了一封內部信,圍繞著一架蘇聯破軍機的比喻,鼓勵員工專注於長期戰略。

由於口氣很生動,因此我多引用幾段:

. . . 華為的員工又豈止受千錘百煉的折磨?. . . 我們公司要走向稱雄世界,注定是一條坎坷的道路。CNBG 補好了「洞」,又開始恢復前進的步伐,而 CBG 的「萬里長征」才邁開了第一步。

(按:CBG 是華為的消費性業務,包含手機。CNBG 是華為的電信業務)

. . . . 過去我們把 CBG 作為公司的「壓艙石」. . . 讓它輸出利潤供養公司,我們疏忽了 CBG 可能遇到的困難 . . . CNBG 是美國的重點打擊對象,這架「爛飛機」上被打出 4,300 多個「彈孔」,但是沒有擊中「心臟」(按:指半導體),也沒有擊中「油箱」(按:指顧客、生態圈)。. . . CBG 身上就兩個「彈孔」,雖然沒擊中「心臟」,但不幸的是擊中了「油箱」,幾萬員工拿棉紗把「油箱」漏洞堵住,剩下一點油,還要繼續飛。補洞要快過油漏,生態構建不是一朝一夕的事情,我們做好「長征」的準備。補洞再快,也來不及建立起生態。我們給 CBG 兩、三年時間,重新振興起來。

如前述,華為的手機業務離不開美國的半導體與軟體,因此現在要靠靈活的手段來存活。希望在 2、3 年間達到自有生態圈。

不過若事不可為,華為也做好了手機業務收縮,只做國內生意的打算,就不用擔心軟體的箝制了。

. . . . CBG 是接入系統,靈活機動,多樣化的接入,西方不亮東方亮,不需要面面俱到。要像衡水中學一樣,我們改變不了外界環境,我們可以改變適應外部環境的勝利方式。

(按:衡水中學是以魔鬼訓練聞名的學校)

「西方不亮東方亮」意思就是「不去歐美市場,我們也可以待在中國」。這是已經暗示不惜放棄歐美手機市場。

當然,信的最後必須強調「最終的勝利是我們的」。而終點是從 5G 切入人工智慧:

. . . . CNBG 一心一意堅決要攻破一個「城牆口」,建立全世界最快、最及時、最好的聯接系統,我理解並支持。集中火力,聚焦力量,砍掉枝節,撲上去,撕開它,縱向發展,橫向擴張。大家都知道,我見記者時談到 5G:「5G 就是一個小兒科,過於被重視了」。

其實 5G 就像螺絲刀一樣,只是一個工具,螺絲刀可以造汽車,但它井不是汽車,離開汽車它沒有實用價值。5G 提供高帶寬、低時延,支撐的是人工智能,人工智能才是大產業。過去我們為什麼要保 CNBG,讓 CBG 作為副業賺錢來養 CNBG?就是要讓 CNBG 能站在世界的「上甘嶺」上,能稱雄世界。人工智能是又一次改變信息社會格局的機會,它需要超級計算、超大容量的數據存儲和超速聯接的支撐,才能實現。美國有超級計算,也有超級存儲,但是沒有超速聯接,因為美國光纖網不充分,也不用最先進的 5G,它在人工智能上可能就會落後一步。

5G 串起了各種大大小小的裝置,從雲端的伺服器到口袋中的鑰匙。而由於 5G 低延遲的特性,使得所有裝置彷彿全部都屬於同一台大的「電腦」。這時需要新的電腦架構典範。華為的答案是以微內核為基礎的作業系統「鴻蒙」,搭配人工智慧的演算法。這是華為的長期策略。

華為的手機仍然危急,甚至得推出鴻蒙作業系統來支援手機,堪稱「不可能的任務」。然而長期來看,或許反而逼得華為更早拋卻舊包袱,往下一個典範奔馳。

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