为安卓体系换心脏华为EMUI逆袭之谜

2020年是一个新十年的开始，在这个时点，人们回忆过去、展望未来。当我们的目光放在手机上，能够正常的看到这十年，对于安卓手机来说真是天翻地覆的十年。

有人说，“操作系统是计算终端的灵魂，用户界面是操作系统的灵魂”。华为EMUI系统就是这样，这几年的进化史，堪称波澜壮阔，一切都是为了让操作系统的灵魂跟上使用者真实的体验的脚步。

攻克安卓卡顿顽疾

时光倒回到几年前，安卓手机有一个很大的顽疾：卡顿，这和流畅的iOS比起来简直是天壤之别。笔者就曾经用过三星的一款手机，对这一点感受很深刻，卡顿、死机是家常便饭，必须要不断地重启、清理内存，尤其是使用半年后，更是卡得没法用。

究其原因，一方面是当时安卓系统本身的问题，其虚拟机运行机制效率低下，耗用了太多的硬件资源（在安卓4.4版本之后这样的一个问题得到了解决）；另一方面，主要是第三方应用的质量上的问题，由于安卓系统的开放，导致第三方应用开发者都基于自身的理解来做开发，应用和硬件协调问题突出。

华为消费者BG软件部总裁王成录博士回忆起当年的情形：为了找到卡顿的原因，华为当时收集了470多部消费者投诉严重卡顿的手机做多元化的分析。“就像破案一样，分析结果超出了所有人的想象，造成卡顿第一位的原因是第三方APP质量上的问题，占了卡顿手机的21%以上。”

具体来说，华为EMUI团队将卡顿的问题归结为安卓系统的松散管理、系统硬件资源协同缺乏、存储碎片累积效应、APP膨胀严重等四大方面。找到了问题所在，华为开始发挥最擅长的饱和攻击，重兵投入对安卓进行底层手术式的重构，使用Machine Learning Algorithm智能学习系统和更换文件系统等来解决卡顿问题。

2016年，伴随着Mate 9 系列发布的EMUI5.0成为安卓系统的一个里程碑，它提出“天生快 一生快”的口号，同时还承诺“18个月不卡顿”。当时，业界有不少人都认为华为是吹牛，但是来自用户的实际体验是最好的检验，华为终于将安卓系统卡顿的帽子甩掉。

这一过程充满着艰辛，甚至惊险。在一次采访中，王成录透露，在EMUI 5.0更换文件系统F2FS时，自己在内部签了军令状，因为这个工作实在是风险极大，“如果出现问题，华为手机可能全军覆没。”最终，华为内部做了大量的测试，让这个更换工作有惊无险。此后华为主动将该技术开放，并且被谷歌合入到了安卓版本的可选项。

2018年，德国Connect实验室针对华为Mate 20 Pro进行模拟老化测试，结果出乎意料，模拟18个月的重度使用后，性能只是下降5%，这证明了“天生快、一生快”、“18个月不卡顿”并非虚言。

黑科技层出不穷

从EMUI5.0开始，华为EMUI系统就像开挂一样，不仅在流畅上一骑绝尘，更是黑科技层出不穷，彻底重构了安卓系统的体验。

GPUTurbo：“很吓人的技术”，打通了EMUI操作系统以及GPU和CPU之间的处理瓶颈，在系统底层对传统的图形处理框架进行了重构，实现了软硬件协同，从而带来了真正的图形处理效率和降低能耗的性能革命。

据媒体对于升级GPU Turbo后的Mate10系列手机和iPhone X手机评测，30分钟绝地求生之后，华为Mate10 Pro的游戏帧率基本维持在40帧，并且变化幅度依旧控制在正负0.97帧；反观iPhone X，整体的游戏帧率同样维持在40帧，但变化幅度控制在正负1.06帧，要稍高于华为手机。同时从游戏曲线来看，iPhone X比华为Mate10 Pro的波动幅度明显要大一点，体现在游戏上可能就是细节上的帧率跳动，这说明Mate10系列手机在游戏上已经优于iPhone X。

linkTurbo：即全网络聚合加速技术，第一次实现移动数据通信和固网数据通信技术的融合演进，为用户带来聚合高网速、稳定低时延的移动上网体验。测试结果显示，link Turbo技术可以聚合WLAN和4G网络，实现更高的网速。开启了link Turbo技术的荣耀V20比单LTE的网速提升了71%，比在单WLAN网络的速度提升135%。而且，在从WLAN网络的室内进入到室外的4G网络等网络环境变化的场景，没有link Turbo技术的手机会出现应用体验中断，而有link Turbo技术的手机则能确保应用体验不中断，不会产生影响使用者真实的体验的时延抖动。

方舟编译器：更是让业界震动，它对安卓底层机制进行重构，给用户带来颠覆性的体验。简单来说，方舟使用随用随回收的内存回收机制，回收时无需暂停应用，从而消除了因内存回收的随机卡顿；而且，方舟编译器在应用打包的时候直接编译出机器指令，无需繁琐的虚拟机运行，彻底消除了虚拟机的动态编译的额外开销，从边翻译边执行到提前编译机器码直接执行，大幅提升了效率，让性能得到大幅提升。

多个方面数据显示，有了方舟编译器的手机，能实现系统操作流畅度提升24%，系统响应性能提升44%。拿微博极速版为例，使用方舟编译器后，微博极速版的操作流畅度提升高达60%。

在去年9月的华为Mate30系列发布会上，“确定时延引擎”和“分布式技术”的黑科技也吸引了大家的目光。前者通过智慧的调度，完成时延降低31%，时延波动率降低55%。无论在哪种场景下，使用者真实的体验流畅性始终如一；后者将各种终端的硬件能力和终端分离，从而打破终端之间的边界，为用户带来一个“超级终端”……

这些黑科技，让EMUI不断进化，让使用者真实的体验不断打开新的想象空间。

脱胎换骨之谜

华为EMUI的进化史，就是一部蜕变史，从几年前卡顿的安卓，到现在快似飞起，在体验上绝对是脱胎换骨。

这背后到底是什么原因？王成录曾经很直白地点出答案：“竞争力就是用钱和人堆出来的。”是的，为什么华为能够让EMUI的体验一次次突破想象？首先是因为华为的技术基因，是过去十年超过4800亿元的技术研发投入，以及持续向同一个城墙口冲锋的精神。如华为公司创始人任正非所说，“敢于在战略机会点上，聚集力量，密集投资，实施饱和攻击，扑上去，撕开它。”

具体来说，EMUI的每一个黑科技都不是孤立的，背后都是华为对安卓系统底层优化的系统工程。粗略统计，过去3年华为终端累计投入数千名工程师对安卓系统底层进行系统化改写。例如，在EMUI 4.0时代华为手机做了SensorHub LiteOS层面整理；EMUI 5.0时代则完成了虚拟机、数据库、文件系统以及Ultra Memory的优化；到了EMUI 8.0时代，优化则涉及iAware，人工智能、机器学习、资源分组调用等等。毫不夸张的说，华为EMUI已经对安卓系统做了换心脏式的大手术。

众多最底层创新的EMUI黑科技，也为华为构建起极高的竞争门槛。以link Turbo为例，王成录表示，linkTurbo的技术门槛非常高，尤其是协议层的理解，基本上没有厂商能超过华为。link Turbo技术对MP-TCP协议进行了非常深度的优化，并重新设计和定义了全新的MP-UDP协议，仅仅在聚合功能上，华为就申请了21项核心专利。

方舟编译器更是十年磨一剑。王成录透露，早在2009年，华为就创建了编译组，因为海思做了芯片以后，需要有自己的编译器才能真正发挥芯片的能力。从2013年开始，华为推出了自己的编译器HCC，用在基站领域，这能够说是方舟编译器的前身。到了2014年，以Fred Chow等为代表的众多技术人才加入，在2016年华为成立编译器与编程语言实验室，一直到现在推出方舟编译器。

值得指出的是，华为EMUI也在走向生态化，通过开放和协作，在行业中扮演引领的作用。在最初解决安卓系统卡顿的问题中，面对第三方应用资源使用的乱象，华为选择牵头竖起大旗，联合重量级生态玩家，规范、净化安卓生态。2016年11月，华为联合阿里巴巴、百度、腾讯、网易四家企业共同发起安卓绿色联盟（现改名为软件绿色联盟），共同构建中国安卓绿色应用环境，打造安全、可靠、可信、健康的应用生态。

软件绿色联盟陆续推出《软件绿色联盟应用体验标准》的多个版本，涵盖了应用安装与运行的兼容性、稳定性、安全、功耗和性能标准，发展会员企业超过1000家，覆盖80%的主流应用，为安卓系统的流畅性做出了贡献。王成录表示，软件绿色联盟每年还举办三四十场技术宣讲，包括告诉开发者如何适配代码接口、如何节省硬件资源调度等，以及如何面向新场景进行开发等等。

伴随万物互联、万物智能的智能物联网时代到来，华为EMUI再一次踏向进化的征程，“分布式技术”就是其中之一，这同样是来自华为深厚的技术积淀和持续的研发投入，也同样是生态化的。“华为的分布式构想，将通过开源模式运作，华为将输出成熟的底层能力，让产业链受益，也推动开发者互惠互利，共同提升软件能力。” 王成录如此说。

一个使用者真实的体验的新世界之门已经开启，用户界面这个操作系统的灵魂必将不断为我们大家带来新的惊喜。