鴻蒙操作系統(tǒng)行業(yè)深度報告

1、華為鴻蒙系統(tǒng)、安卓和未來操作系統(tǒng)行業(yè)深度報告目錄 HYPERLINK l _bookmark0 華為鴻蒙系統(tǒng)的核心優(yōu)勢4 HYPERLINK l _bookmark1 微內(nèi)核的技術(shù)優(yōu)勢4 HYPERLINK l _bookmark3 方舟編譯器：帶來的是安卓性能提升5 HYPERLINK l _bookmark5 華為鴻蒙能夠戰(zhàn)勝安卓么？6 HYPERLINK l _bookmark6 IBM 和微軟的操作系統(tǒng)之爭： OS/2 的失敗6 HYPERLINK l _bookmark9 IBM 和微軟操作系統(tǒng)之爭的啟示7 HYPERLINK l _bookmark10 華為鴻蒙未來的市場機遇在哪呢

2、？7 HYPERLINK l _bookmark11 谷歌讓如日中天的微軟也黯然失色7 HYPERLINK l _bookmark15 華為鴻蒙系統(tǒng)的未來在下一個大機會9 HYPERLINK l _bookmark16 新操作系統(tǒng)最大的機會在于物聯(lián)網(wǎng)時代9 HYPERLINK l _bookmark18 微內(nèi)核系統(tǒng)用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備具有諸多優(yōu)勢10 HYPERLINK l _bookmark19 構(gòu)建開放的產(chǎn)業(yè)生態(tài)將是未來的最大挑戰(zhàn)10 HYPERLINK l _bookmark20 風險提示11 HYPERLINK l _bookmark21 相關(guān)報告匯總12插圖目錄 HYPERLINK l _

3、bookmark2 圖 1：宏內(nèi)核和微內(nèi)核系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)差異4 HYPERLINK l _bookmark4 圖 2：現(xiàn)有安卓和方舟編譯器的差異5 HYPERLINK l _bookmark7 圖 3： MS-DOS3.0 操作系統(tǒng)6 HYPERLINK l _bookmark8 圖 4：采用圖形用戶界面的 OS/2 Warp4.06 HYPERLINK l _bookmark12 圖 5：搭載 Symbian 系統(tǒng)的功能手機8 HYPERLINK l _bookmark13 圖 6：全球首款安卓手機 T-Mobile G18 HYPERLINK l _bookmark14 圖 7：智能手機出

4、貨量及同比增速（按操作系統(tǒng)分類）9 HYPERLINK l _bookmark17 圖 8：物聯(lián)網(wǎng)時代的設(shè)備連接將達到 1 萬億10操作系統(tǒng)是軟件行業(yè)的核心環(huán)節(jié)。在 PC 機時代，微軟操作系統(tǒng)一家獨大，成為整個 PC 機時代最大的贏家。而到了移動互聯(lián)網(wǎng)時代，安卓和蘋果占據(jù)了手機操作系統(tǒng)市場，形成了兩家并存的市場格局。受美國制裁影響，近期華為加快推出了自主研發(fā)的操作系統(tǒng)-“鴻蒙”。鑒于華為強大的技術(shù)能力和國產(chǎn)手機第一大廠商的行業(yè)地位，人們對鴻蒙系統(tǒng)的推出充滿了期待。本文將分析華為鴻蒙系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢，并試圖回答兩個問題：1、華為鴻蒙系統(tǒng)能夠戰(zhàn)勝安卓么？2、華為鴻蒙未來最大的機遇在哪？華為鴻蒙系統(tǒng)的

5、核心優(yōu)勢從目前已知信息，華為鴻蒙系統(tǒng)的核心技術(shù)優(yōu)勢主要在于兩點：1、微內(nèi)核；2、方舟編譯器。微內(nèi)核的技術(shù)優(yōu)勢目前，安卓系統(tǒng)采用的是宏內(nèi)核。宏內(nèi)核是把所有系統(tǒng)服務(wù)都放到內(nèi)核里，包括文件系統(tǒng)、設(shè)備驅(qū)動、虛擬內(nèi)存管理、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧等。圖 1： 宏內(nèi)核和微內(nèi)核系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)差異資料來源： 人人都是極客， 東興證券研究所隨著操作系統(tǒng)越來越復(fù)雜，內(nèi)核里面的東西也越來越多。宏內(nèi)核的問題逐漸暴露出來，具體包括以下：1）、操心系統(tǒng)代碼量龐大，漏洞防不勝防。以 linux2.6 內(nèi)核為例，超過 1100 萬行代碼。代碼量越大，潛在漏洞量越多。超過 1100 萬行的代碼帶來的潛在漏洞防不勝防。2）、大量服務(wù)、硬件驅(qū)動

6、都在內(nèi)核中，導(dǎo)致操作系統(tǒng)可擴展性差。由于所有系統(tǒng)服務(wù)都在宏內(nèi)核系統(tǒng)中，要適應(yīng)不同的硬件需要修改許多系統(tǒng)服務(wù)。這導(dǎo)致宏內(nèi)核系統(tǒng)的適配性很差，尤其是在硬件規(guī)格差異極大的物聯(lián)網(wǎng)終端上。于是，微內(nèi)核應(yīng)運而生，其核心思想是簡化內(nèi)核功能，內(nèi)核只提供最基礎(chǔ)的系統(tǒng)服務(wù)，其他系統(tǒng)服務(wù)統(tǒng)統(tǒng)都放在內(nèi)核之外的用戶態(tài)來實現(xiàn)。比如內(nèi)核中只保留多進程調(diào)度、多進程通信（IPC)等服務(wù)。其他系統(tǒng)服務(wù)例如文件系統(tǒng)、POSIX 服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧甚至外設(shè)驅(qū)動都放在了用戶態(tài)中來實現(xiàn)。華為鴻蒙系統(tǒng)采用的是微內(nèi)核。相比于宏內(nèi)核，微內(nèi)核帶來了很多新的優(yōu)勢：1）、高安全性。微內(nèi)核的代碼量大大減少，帶來了更高的安全性。有的微內(nèi)核僅有 1 萬行代

7、碼，可以實現(xiàn)形式化證明，從數(shù)學上論證代碼的安全性。2）、高可靠。微內(nèi)核的內(nèi)核非常穩(wěn)定，具有高可靠性。眾多系統(tǒng)服務(wù)都運行在用戶態(tài)模塊上，并不影響系統(tǒng)穩(wěn)定性。3）、高擴展性。由于眾多系統(tǒng)服務(wù)都轉(zhuǎn)移到了用戶態(tài)服務(wù)模塊上，可以方便地根據(jù)終端需求進行按需剪裁和添加，實現(xiàn)了高擴展性。4）、高可維護性。用戶態(tài)模塊可以彼此獨立的啟停、卸載和升級。5）、支持分布式計算。用戶態(tài)服務(wù)模塊都是獨立運行的，天然支持分布式計算。方舟編譯器：帶來的是安卓性能提升當前 Android 平臺的絕大多數(shù)應(yīng)用是使用 Java 語言寫的，CPU 只能理解匯編指令，因此需要一個虛擬機（Virtual Machine，簡稱 VM），它包

8、含翻譯器和編譯器，把 Java 高級語言轉(zhuǎn)換成機器能懂的語言。但是，VM 的存在會導(dǎo)致程序運行變慢甚至卡頓，包括 VM 的統(tǒng)一回收內(nèi)存垃圾也會帶來卡頓。華為編譯器最大的優(yōu)勢在于，它繞過了 VM。換句話說，通過方舟編譯器，開發(fā)者的應(yīng)用在下載之前就已經(jīng)轉(zhuǎn)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，而無需在經(jīng)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(yīng)用開發(fā)階段，從而大幅度減少了智能手機和操作系統(tǒng)的運行負擔。圖 2： 現(xiàn)有安卓和方舟編譯器的差異資料來源： 知乎， 東興證券研究所按照華為方面的說法，采用華為編譯器之后，提升效果如下：EMUI 9.1 僅僅對系統(tǒng)組件 S

9、ystem Server 應(yīng)用了方舟編譯器之后，系統(tǒng)流暢速度提升了 24%，系統(tǒng)響應(yīng)速度提升了 44%；第三方應(yīng)用（目前采用了新浪微博極速版）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(tǒng)編寫的 Java 代碼的運行效率。如果華為要另起爐灶做新的操作系統(tǒng)，仍然需要第三方應(yīng)用開發(fā)者做大量的代碼重新編譯。因此，希望依靠方舟編譯器實現(xiàn)新操作系統(tǒng)的無縫對接是不可能的。另外，就算在安卓系統(tǒng)內(nèi)，要想實現(xiàn)方舟編譯器的理想效果，仍然需要一定量的代碼改造。首先需要第 三方的應(yīng)用開發(fā)者采用方舟編譯器對自家的 App 提前進行改造，從而能夠上架華為應(yīng)用商店。華為鴻蒙能夠戰(zhàn)勝安卓么？華為的鴻蒙系

10、統(tǒng)比現(xiàn)有安卓系統(tǒng)具有一定的技術(shù)優(yōu)勢。然而，操作系統(tǒng)最重要的是整個生態(tài)系統(tǒng)的搭建， 需要大量第三方軟件廠商、開發(fā)者和用戶的彼此互動才能夠形成強大的生態(tài)系統(tǒng)。因此，我們需要回答的問題就是：華為鴻蒙系統(tǒng)能否依托技術(shù)優(yōu)勢搭建起戰(zhàn)勝安卓的生態(tài)體系呢？ 對此，我們可以從操作系統(tǒng)的歷史中尋找借鑒之處。IBM 和微軟的操作系統(tǒng)之爭：OS/2 的失敗1981 年，IBM 發(fā)布了 PC 機，并開放了整個軟硬件架構(gòu)。此后，康柏、戴爾等眾多 PC 機廠商紛紛采用了IBM 的接口標準，使得 IBM 兼容機成為事實上的 PC 機行業(yè)標準。然而，IBM 卻做錯了最重要的一件事：將 PC 機的操作系統(tǒng)外包給微軟等公司去做。微

11、軟逐漸在操作系統(tǒng)之爭中勝出，成為幾乎所有 IBM 兼容機的操作系統(tǒng)。后來，IBM 逐步意識到微軟對自己支配地位的威脅，希望能夠收回對操作系統(tǒng)的控制權(quán)。當時的 IBM 是IT 行業(yè)的藍色巨人，PC 機行業(yè)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(tǒng)上編寫軟件。當時看起來，IBM 有很大希望能夠拿下操作系統(tǒng)的控制權(quán)。除此之外，IBM 的新操作系統(tǒng)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(tǒng) MS-DOS采用輸入指令方式操作，復(fù)雜難用。1984 年，蘋果率先推出了圖形用戶界面的操作系統(tǒng)，受到了用戶的熱捧。而微軟仍然采用老舊的 DOS 系統(tǒng)。如果能夠抓住機會推出用戶

12、都喜歡的圖形用戶界面的操作系統(tǒng)， 將帶給了 IBM 一個超越的機會。圖 3： MS-DOS3.0 操作系統(tǒng)圖 4： 采用圖形用戶界面的 OS/2 Warp4.0資料來源： 百度圖片，東興證券研究所資料來源： 百度圖片，東興證券研究所終于，到了 1987 年，IBM 推出了自己的首個操作系統(tǒng) OS/2 1.0，并在 1988 年推出了 OS/2 1.1，采用了類似于 Mac 的華麗 GUI。市場反應(yīng)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(fā)現(xiàn)了 OS/2 的眾多問題：1）、OS/2 未經(jīng)過用戶大規(guī)模使用，許多基本功能都很欠缺。比如，OS/2 居然不支持打印。2）、雖然

13、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。3）、IBM 和康柏、戴爾等 IBM 兼容機廠商有直接競爭關(guān)系。新的 OS/2 試圖強化 IBM 的控制權(quán)，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(jīng)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(fā)布了 OS/2 2.0。單純從功能上講，這一版本比 Windows 要先進若干年，直到 Windows2000 才出現(xiàn)了與之相當?shù)漠a(chǎn)品。OS/2 2.0 擁有 32 位的操

14、作系統(tǒng)，強大的面向?qū)ο蟮挠脩艚缑?。然而，OS/2 的生態(tài)系統(tǒng)依然嬴弱，銷量不見起色。等到 1995 年，微軟推出劃時代的 Windows 95，將 OS/2 徹底擊敗。微軟的 Windows95 占據(jù)了超過 95%的市場份額，蘋果占據(jù)了 4%，包括 IBM 的 OS/2 在內(nèi)的其他操作系統(tǒng)僅占據(jù)了 1%的市場份額。IBM 的 OS/2 操作系統(tǒng)以失敗告終。IBM 和微軟操作系統(tǒng)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(jīng)構(gòu)建完整的操作系統(tǒng)生態(tài)。如果我們把當年的 IBM 和今天的華為相比較就會發(fā)現(xiàn)：1）、IBM 在當年的 PC 機行業(yè)擁有更強的實力。IBM

15、是 PC 機行業(yè)的標準制定者，從產(chǎn)品、品牌、技術(shù)到行業(yè)地位都是最好的。相比之下，華為雖然是國產(chǎn)手機第一大品牌，但是仍然排在蘋果和三星之后，相對實力要遜于當年的 IBM。2）、IBM 推出的操作系統(tǒng)要領(lǐng)先微軟若干年。而且圖形用戶界面則帶來了完全不同的用戶體驗，對消費者的觸動更強。華為的技術(shù)優(yōu)勢主要體現(xiàn)在能夠?qū)崿F(xiàn)更快的速度，對用戶的觸動要弱一些。3）、IBM 對第三方軟件廠商的吸引力更強。當年的 IBM 在 IT 產(chǎn)業(yè)具有崇高的地位，眾多的軟件廠商都迷信 IBM 的實力，愿意幫助其開發(fā)第三方軟件。如果華為要推出鴻蒙手機操作系統(tǒng)，則海外市場的廠商支持力度很難保證。在中國市場預(yù)計能夠得到眾多國產(chǎn)軟件廠

16、商的大力支持，但是短期內(nèi)仍然很難建立起媲美安卓的軟件生態(tài)供用戶使用。要知道，Android 已有超過 20 億臺設(shè)備和超過 300 萬個應(yīng)用程序。因此，我們判斷在整個智能手機市場已經(jīng)進入成熟期時候，推出一個新操作系統(tǒng)會非常困難。既然擁有更強大競爭優(yōu)勢的 IBM 仍然輸給了原有操作系統(tǒng)霸主微軟。那么華為鴻蒙系統(tǒng)用于手機操作系統(tǒng)，預(yù)計也很難獲得商業(yè)上的成功。華為鴻蒙未來的市場機遇在哪呢？谷歌讓如日中天的微軟也黯然失色在微軟已經(jīng)霸占了 PC 機操作系統(tǒng)的時候，后來者如何去做呢？谷歌給出了一個絕佳的答案：尋找新的大機會，在其他人沒有意識到之前搶先占領(lǐng)，成就自己的偉業(yè)。2006 年，中國提出“核高基”專

17、項，重點之一就是操作系統(tǒng)，希望能夠打破微軟的壟斷。一幫國內(nèi)公司利用 Linux 為基礎(chǔ)開發(fā)出了許多國產(chǎn)操作系統(tǒng)，如紅旗、普華、中標麒麟、思普等，并以失敗告終。與此同時，谷歌同樣利用 Linux 在開發(fā)一套叫做 Android 操作系統(tǒng)。開發(fā) Android 系統(tǒng)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 月的高科技企業(yè)。Android 系統(tǒng)也開始由谷歌接手研發(fā)，面向手機開發(fā)操作系統(tǒng)。當時市場份額最高的手機操作系統(tǒng)是塞班（Symbian）操作系統(tǒng)。Symbian 系統(tǒng)是 1999 年開始開發(fā)的， 對手機配置要求不高，省電。根據(jù) Gartner 的數(shù)據(jù)，20

18、06 年全球交付的智能手機數(shù)量達到了 7290 萬部，Symbian 憑借 70%的份額處于市場領(lǐng)導(dǎo)地位。圖 5：搭載 Symbian 系統(tǒng)的功能手機圖 6：全球首款安卓手機 T-Mobile G1資料來源： 百度圖片，東興證券研究所資料來源： 百度圖片，東興證券研究所2007 年，蘋果公司發(fā)布了 iPhone 手機，智能手機開啟了新的時代。iPhone 手機的大屏、可觸控、上網(wǎng)方便和大量的第三方應(yīng)用，極大地提升了用戶體驗，也讓 Symbian 系統(tǒng)黯然失色。相比蘋果手機，Symbian 系統(tǒng)存在著一系列的缺陷：1）、塞班系統(tǒng)不支持多點觸控，適配的仍然是帶鍵盤的功能機；2）、交互體驗復(fù)雜，功能

19、層級多，上網(wǎng)體驗很差。3）、第三方應(yīng)用過少，甚至缺乏應(yīng)用商店；總之，iPhone 手機的出現(xiàn)顛覆了塞班系統(tǒng)。然而，蘋果并沒有開發(fā)自家的操作系統(tǒng)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(tǒng)。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 是開放性、開源、免費、可定制的操作系統(tǒng)，軟件開發(fā)者可以自由開發(fā)需要的軟件。谷歌還讓 android 平臺手機可以無縫結(jié)合它推出的其他服務(wù)，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 And

20、roid 的操作系統(tǒng)，并且宣布建立一個全球性的開放手機聯(lián)盟，該聯(lián)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(lián)盟里面包括了全球知名的手機制造商、軟件開發(fā)商、電信運營商以及芯片制造商。這一聯(lián)盟將支持谷歌發(fā)布的手機操作系統(tǒng)以及應(yīng)用軟件，將共同開發(fā) Android 系統(tǒng)的開放源代碼。2008 年10 月份，全球首款A(yù)ndroid 旗艦智能手機T-Mobile G1 首次正式上市。開放手機聯(lián)盟成員Google， T-mobile、 HYPERLINK /cell_phone_i

21、ndex/subcate57_33080_list_1.html HTC 共同促成了這款手機的誕生，顯示出聯(lián)盟的價值。而后，安卓智能手機迎來爆發(fā)式增長。連原來青睞 Symbian 的摩托羅拉、索尼都紛紛拋棄了 Symbian 系統(tǒng)，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，Android 系統(tǒng)很快成為了最主流的操作系統(tǒng)，最終占據(jù)了手機操作系統(tǒng)超過 80%的市場份額。圖 7： 智能手機出貨量及同比增速（按操作系統(tǒng)分類）資料來源： 2017 互聯(lián)網(wǎng)女皇報告， 東興證券研究所PC 操作系統(tǒng)的霸主微軟在此過程中是如何表現(xiàn)的呢？從實際表現(xiàn)來看，微軟在整個手機時代都是一路處于跟隨者的地位。在

22、 Symbian 系統(tǒng)占據(jù)優(yōu)勢的時候，微軟推出了手機操作系統(tǒng) Windows Mobile(簡稱為WM)，基本按照 Windows 的 PC 版來設(shè)計，并將電腦軟件導(dǎo)入到該系統(tǒng)。用戶對此并不太認可，WM 處于劣勢地位，Symbian 憑借 70%的份額處于市場領(lǐng)導(dǎo)地位。當 iPhone 發(fā)布后，微軟發(fā)現(xiàn) WM 不能滿足需求，將其拋棄，研發(fā)了一套新的操作系統(tǒng)。然而，新操作系統(tǒng)姍姍來遲。直到 2010 年 10 月 21 日，微軟才發(fā)布了 Windows Phone(簡稱為 WP)。此時，Android 已經(jīng)占據(jù)了明顯優(yōu)勢，包括第三方手機廠商和軟件廠商的生態(tài)布局已經(jīng)成型。WP 并沒有取得多大進展，

23、就以失敗告終。在手機操作系統(tǒng)的戰(zhàn)爭中，微軟慘敗給了安卓，基本錯過了整個移動互聯(lián)網(wǎng)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(tǒng)的機會，讓微軟損失了 4000 億美元。華為鴻蒙系統(tǒng)的未來在下一個大機會新操作系統(tǒng)最大的機會在于物聯(lián)網(wǎng)時代通過操作系統(tǒng)的歷史，我們可以發(fā)現(xiàn)：操作系統(tǒng)是一個贏家通吃的行業(yè)。后來者基本沒有機會通過復(fù)制前者取得勝利。要想取得成功，應(yīng)該像谷歌那樣找到新的大機會，在其他人沒有意識到之前搶先占領(lǐng)， 成就自己的偉業(yè)。當前，整個智能手機行業(yè)已經(jīng)進入成熟期，未來新操作系統(tǒng)最大的機會在于物聯(lián)網(wǎng)時代。根據(jù)孫正義的預(yù)測，2010 年，平均每個人需要 2 個物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，而到了 2035 年，預(yù)計每個人需要 100 個物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備， 總的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量將達到 1 萬億個。而物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和手機有巨大的差異，需要新的操作系統(tǒng)來支撐。圖 8： 物聯(lián)網(wǎng)時代的設(shè)備連接將達到 1 萬億資料來源： MWC 2017，