科技行者華為:逆轉操作系統之“熵”

華為:逆轉操作系統之“熵”

華為:逆轉操作系統之“熵”

華為:逆轉操作系統之“熵”

2020年9月16日 12:09:22 作者:高飛 科技行者
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無法被斷供的鴻蒙,正在筑起一座城。

作者:高飛 來源:科技行者 2020年9月16日 12:09:22

關鍵字:華為 鴻蒙 操作系統

作者 | 高飛  奇客故事(cybergushi)

在美國斷供華為的最新截止日9.15前夜,華為在其開發者大會(HDC)正式宣布,鴻蒙2.0版本之后,將正式開源,并在手機平臺上商用,正式加入操作系統的主戰場。

面向個人消費者的操作系統,乃競爭最激烈的技術戰場。

從1981年8月12日,微軟正式發布面向個人電腦的MS-DOS操作系統算起,之后40年的時光,全球恐怕出現了成千上萬個玩家,其中大多數別說走向成功,甚至都沒能熬到產品映入消費者眼簾。

滿打滿算,到目前為止,只有微軟Windows、蘋果iOS及MacOS、和谷歌Android三家公司的四個操作系統平臺,保持了相當長時間的市場保有率,成功概率或可用一將成名萬骨枯來形容。

操作系統戰爭:堪比登月的世紀工程

對計算設備而言,操作系統是內核和基石。它是管家,主管著運行程序所需要的全部軟硬件資源;它是信使,控制著需要輸入和輸出設備的全部數據和信息;它是傳令官,我們對設備的每一項操作、每一句命令,都需要經由它之手。

沒有操作系統,計算機或許和石頭沒兩樣,宛若失去靈魂的“死物”。

隨著計算機性能的提高,功能的增加,開發一款操作系統的技術難度也呈現指數級攀升。個人計算操作系統發展40年,就讓我們選擇歷史中期——以2005年微軟發布的一款操作系統微軟Vista為例,來說明操作系統之難吧。

Windows Vista(Windows 7之前的版本)是微軟開發耗時最久的操作系統之一。據統計,在大量既有Windows代碼、開發框架、開發工具的基礎上,微軟依然為Windows Vista項目投入了上千名研發人員,耗時五年,最終完成了這版代碼量高達1000萬行(如果算上中間迭代修改的代碼就算過億行了)的操作系統。

人力物力的傾注背后,是驚人的經費在燃燒。

微軟創始人比爾·蓋茨曾在德國Etre Conference會議發言中曾總結,Vista開發工程的耗資,居然達到距今半個世紀美國登月計劃的耗資水平(200-250億美金)。如果把這筆錢換算成現在的購買力,再折合為人民幣,這是一筆約2400億人民幣的巨款。

盡管如此,技術仍不是操作系統難度指數的全部,畢竟對科技巨頭來說,凡是能用技術解決的問題,還不算大問題,更難的在于如何運營一個操作系統的生態。

物理學的“熵”:從有序到混亂

要解釋生態對于操作系統的重要性,我們先引入一個物理學概念——熵。

最近聽過“熵”這個詞的同學,或許是因為諾蘭執導的電影《信條》。

《信條》在劇中假設了一條物理世界觀:萬事萬物皆含有“熵”,就像萬事萬物含有原子一樣。然而,熵有「正熵」和「負熵」之分。凡是含正熵的物體,它的時間流向是正的,即時間是往前走的。相反,含負熵的物體,它的時間流向就是負的,在正常世界,就是倒行的。

「負熵」概念,就好比我們在看一部倒放的電影,如果電影從第90分鐘開始,到第0分鐘結束,從你(觀眾)的角度來看,你就在經歷電影世界的時光倒流。當然,如果電影世界中的主人公是真實存在的活物,那么從他/她的視角看觀眾,你也是倒放的:你在第90分鐘從電影院出口到退回觀眾席,在第0分鐘坐下來開始看電影。

這里需要說明,盡管《信條》有諾貝爾獎得主基普·索恩(Kip Stephen Thorne)作為科學顧問,但電影中的“熵”和現實物理學中的“熵”是不同的。

現實中的“熵”來自物理學的熱力學第二定律:它是能量單位焦耳和熱力學溫度的熵。先無需理會抽象的公式,物理學“熵”有一個更通俗的解釋:它是一個代表系統混亂無序程度的指標。你可以直白地將“熵”理解為“混亂”。熱力學第二定律同時規定,一個封閉孤立的系統的熵,如果沒有外部力量干涉,其混亂程度總是傾向于自動增加。因此,萬事萬物皆有熵,萬事萬物皆熵增。

我們同樣舉例說明一下物理學的“熵”。有這樣一棟新房子,如果沒有人去維護保養,假以時日,這棟房子一定會腐朽衰敗而無法居住。我們可以用“熵”來描述整個過程,新房子整潔而有序,所以熵低。舊房子破敗不堪,因此熵較高。

因為熱學第二定律只規定了“封閉系統的熵只能增加,不能減少”,卻沒規定“不能有外部能量的干涉”。因此我們有辦法對付“熵”,那就是為一個系統注入能量。還拿房子舉例,如果路人小甲愿意買下剛才的舊房子,小甲可以投資重新維護翻新房屋,就可以讓房子實現“熵減”。某種程度,如果房子有意識,或許它能感受到《信條》中的時光倒流,重返樣板間的樣子。

熵是諾蘭電影的靈感來源,我們對操作系統生態的分析,也會從“熵”說起。

就讓我們把目光從物理學之熵移回到操作系統生態。

操作系統的“熵”:生態比技術更關鍵

還記得“萬事萬物皆有熵”的物理學斷言吧,拿代碼寫出來的操作系統自然也不會例外。我們假設一個剛剛寫好的操作系統,一個簇新的軟件,將最終被安裝到電腦上。這臺電腦,就經歷了一個熵減到熵增的過程。

首先是熵減過程。

這臺電腦的硬件部件是由混亂無序的沙子、鐵礦石等原材料,經過復雜的加工制成的,這是熵減的過程之一;這部電腦的操作系統代碼,是字符串根據一定的規則連接而成,這也是熵減的過程。

但當電腦交給用戶時,系統就轉變為熵增的過程。

為便于理解,我們假設拿到電腦的用戶小乙是第一次用電腦。

在硬件層面,由于電腦零部件無時無刻不在老化,由有序變無序,這是熵增。

另外一方面,如果小乙學不會用電腦的操作系統,看似有序的編程代碼和用戶界面,對于小乙來說是混亂不堪的天書。于是,小乙把電腦閑置,假以時日這臺電腦終會成為一堆電子垃圾。這臺電腦對世界而言,就變成了無用的“廢品”——電子垃圾,無可避免的徹底混亂無序化,熵增到爆炸。

反之,如果小乙是喜歡接受新鮮事物之人,不僅精心維護電腦,學用電腦的操作系統,還在業余時間學會了編程,開發出基于該操作系統的辦公軟件,最后吸引了其他同事也開始學用此操作系統,購買同款電腦。

小乙的這些投入,就是在為這臺電腦的操作系統注入外部能量。操作系統的價值因此將得到提升,并實現“熵減”。

所以,開發一個操作系統固然很難,但是能否讓更多外部合作伙伴、開發者,使用系統,開發基于系統的更多應用,推動生態“熵減”,才更難。

一家公司再強,能量也是有限的。只有無數合作伙伴帶來外部能量,做強做大操作系統的生態,操作系統生態才能最終得以運轉。

在這方面,曾經的諾基亞手機,有過慘痛的教訓。自2007年開始,面對iPhone的競爭,諾基亞手機先后通過將原有塞班系統改版,與英特爾聯手開發MeeGo,并委身微軟實現Windows Phone軟硬件一體化三種方式以求復興,前后相關方耗資數十億美金。但是這些舉動,始終沒能給開發者一個加入生態,提供外部能量的理由,諾基亞手機最終還是退出了歷史舞臺(后借品牌授權方式復出另當別論)。

操作系統的頂級玩家微軟公司創始人比爾·蓋茨對此有非常清醒的認識,他在談及Vista等軟件開發時曾透露這樣一個公式:“外部軟件合作伙伴對操作系統的投入,是微軟自身投入的20倍”。如果Vista的投資是200億,那么外部合作伙伴為該系統生態所投入的資金,就是4000億美金之多。

這些真金白金的投入,是注入微軟操作系統生態的外部能量,也是推動其熵減的左膀右臂。

 “耗散結構”:從厚積薄發到開放合作

于是,鴻蒙的前途問題,到這里就可以轉化另外一個議題:華為究竟能否對抗熵增,讓合作伙伴為其注入外部能量?

其實對于系統熵增的難題,華為并不陌生,甚至有專門的研究。

在《下一倒下的會不會是華為》,一本記錄華為發展史的官方授權著作中,供職2012實驗室技術思想研究員秘書處的丁偉為此書作序,其中就記錄了“熵”對于華為企業管理發展的影響。

書中這樣寫道:

華為創始人任正非一次與中國人民大學教授黃衛偉交流管理話題時,黃教授把熱力學第二定律發給了他。任正非發現,自然科學與社會科學有同樣的規律,對于企業而言,發展的自然法則也是熵由低到高,逐漸走向混亂失去發展動力的過程。

序言繼續寫到,要對抗企業熵增,有科學的方法。科學家普利高津(Ilya Prigogine)發現了一種「耗散結構」,可在不違背熱血第二定律的情況下對抗熵增。

普利高津因發現這種結構,闡明了生命系統的進化過程,獲得了1977年的諾貝爾化學獎。「耗散結構」是一種遠離平衡的開放系統,它通過不斷與外界進行物質和能量交換,在耗散過程中產生負熵流,從原來的無序狀態轉變為有序狀態,這種新的有序結構就是耗散結構。

基于對耗散結構的理解,任正非曾賦予華為兩個發展理念:一個是厚積薄發,另一個是開放合作。「厚積薄發」講要遠離舒適區,堅持長期艱苦奮斗;「開放合作」,是指要與外部交換能量,對外賦能,并吸收外部能量,保持組織活力。

巧合的是,鴻蒙的出現和運營,就可以看作對這兩種發展理念的踐行。

首先是鴻蒙的厚積薄發。

鴻蒙看似橫空出世,但其實并非一蹴而就。

去年華為開發者大會,華為消費者業務CEO余承東接受采訪時透露,鴻蒙相關技術的研發儲備可以追溯到十年前,已有5000人的團隊投入其中。

在鴻蒙系統的開發思路上,華為也并非是為應對短期的斷供,而是有長期的思考。

此前,我曾與華為消費者業務軟件部總裁王成錄對此有過較長時間的交流。鴻蒙最鮮明的技術特色,就是原創性的在操作系統領域提出了“軟總線”的概念,將支持分布式設備作為其最終使命。

通俗理解,就是鴻蒙通過網絡,將不同類型的設備,用一套體系(軟總線)連接到一起,并統一調度管理。與此前的各種操作系統相比較,這是革命性的改變。

因為以前的操作系統再怎么更新,也是一個操作系統管一個設備,或者一個操作系統管理一群同類型的設備。

但在鴻蒙系統中,不同設備的軟硬件資源,只要功能上可以關聯,哪怕相隔萬里,也會被視為一個整體,通過軟總線一體化。

我們可以假設這樣一個場景,如果有一部手機,一個無人機,一臺電視,由鴻蒙系統統一管理。我們就可以實現站在院子里,用手機APP,調用遠方空中無人機的攝像頭拍田野,然后投放到房間內的電視屏幕上看田野。

手機APP+無人機攝像頭+電視機屏幕,在鴻蒙的調動下,組成了可視為整體的虛擬單一系統,讓萬物在本質上實現互聯和呈現全場景的智慧。

華為消費者業務CMO朱勇剛也在華為開發者大會2020的采訪中坦言,因為操作系統的設備單一性,以往的技術生態也都是單一產品生態,比如PC生態,比如智能電視生態,但基于鴻蒙理念的全場景生態,實現了設備間的全聯接,在商業上又將重新激活萬億級的市場規模。

華為的“厚積薄發”也不盡體現在鴻蒙上。假如沒有鴻蒙,華為手機上的安卓也不再是純粹的谷歌安卓。

王成錄在華為開發者大會2020上這樣說道:“我們(華為)給整個安卓生態系統貢獻了太多創新想法,包括調度引擎,文件系統,還有UI手勢導航,安卓平臺有太多的創新思路來自于華為。”

所以,鴻蒙和安卓的關系,在華為語境中,其實不是產品的取代,而是思路的換代。

思路換代常見于技術世界的公司競爭中。比如從谷歌搜索吸走流量的不會是另外一家搜索引擎,而是Facebook的社交網絡;讓Facebook風光不再的,也不會是另外一個交友社區,而是一個短視頻平臺——TikTok。

從這一點上看,鴻蒙具備了躋身操作系統迭代競爭者的創新氣息。更重要的是,這也是合作伙伴和開發者投入目光,并將能量注入生態的核心理由之一。

當然,提到能量交換,也需要生態本身具備類似的思路,這就不能不提到鴻蒙的開源了。

于是這次,我們也確實看到了鴻蒙的開源與開放。

在今年華為開發者大會上,余承東在主題演講中高調宣布,將把鴻蒙操作系統源代碼捐贈給開放原子開源基金會,項目命名“OpenHarmony”,贈送的內容包括了蒙源代碼、文檔和開發環境。

在大會的一場對話上,坐在我左邊的華為開發團隊同事眼神難掩疲態,當我問他對鴻蒙有沒有信心的時候,他立刻目光如炬:“我們搞的特別好,昨晚,我們的開發板(開源硬件)全賣光了!”。

丁偉在序言中這樣總結“耗散結構”三個特點:遠離平衡、開放性和非線性。

于是,美國的斷供,表面上當然是壞事。但卻極大程度地動搖了華為手機業務日常熵增的平衡狀態,改變了華為的技術路線圖,推動了華為終端軟硬件的非線性發展。而華為將鴻蒙交予開源基金會運做的決策,顯然又強化開放合作。

從這個角度看,斷供威脅,未必不是助益華為耗散結構的機遇。

8月份,任正非帶隊連續訪問上海交通大學、復旦大學、東南大學、南京大學,促進產學研結合,推進科研創新和人才培養。隨后有關方面,放出了任正非在高校座談時的發言紀要,題目為《如果有人擰熄了燈塔,我們怎么航行》。

任正非在發言中這樣說,“美國的一些政治家希望我們死……但是求生的欲望使我們振奮起來,尋找自救的道路。無論怎樣,我們永遠不會忌恨美國,那只是一部分政治家的沖動,不代表美國企業、美國的學校、美國社會。我們仍然要堅持自強、開放的道路不變”。

基于“耗散結構”的兩大發展理念——厚積薄發與開放合作,在任正非的一言一行中展現的淋漓盡致。

星星之火:從被斷供到無法被斷供

由于發展起步晚,又有各種條件受限,中國計算通訊產業(ICT)可謂苦“缺芯少魂”久矣(芯、魂分別代表計算芯片和操作系統),這不是一個新問題,但一直缺乏有效的解決方案。

而美國的斷供和鴻蒙的開源,仿佛一點星光,照亮了華為接下來的發展道路;而華為的開放合作理念,似乎又將吸引點點星光,加入到鴻蒙操作系統的生態中來。

斯坦福大學人工智能專家、硅谷連續創業者,也是知名的Go公司創始人Jerry Kaplan(杰瑞·卡普蘭),曾和微軟在操作系統領域有過一番正面較量,他設計出全球第一款平板電腦,卻在和微軟等巨頭的競爭中敗下陣來。

不過商業的失利,讓他更加理解操作系統的生態重要性,他對操作系統的游戲規則,有過一段令人難忘的解釋,被同在斯坦大學工作過的知名技術作家皮埃羅·斯加魯菲(Piero Scaruffi)寫在他的《硅谷百年史》中:

當一家公司創建一個(操作系統)的API(應用程序接口)時,就像試圖在一片土地上建設一個城市。首先,該公司要說服其他開發者在這里建立自己的業務(開發自己的程序)。有了它們在這塊土地上所建成的“商店”(軟件),就會吸引客戶/用戶來此地生活(消費者遷移)。這反過來會吸引更多的程序員來這里構建應用程序,到這個空間以便貼近客戶。這個過程如果順利,這個城市就會比其他競爭者發展得快。

如果操作系統是這樣一座城,在華為看來,不僅有希望親手參與中國版操作系統的技術從業者在照亮這座城,還有更多的星光將能量灑向“鴻蒙城”。

一部分耀眼星光來自傳統產業。

幾乎所有人都認同我們正進入一個萬物互聯、萬物智能的時代,但其實還有很多傳統產業的人正站在時代的墻外。

華為消費者業務CMO朱勇剛用生活中常見的電器舉例:當一線城市的房子成百上千萬的時候,一個家用電水壺的市場價格,卻從幾百塊跌到了幾十塊, 當家電越做越便宜,越做越沒有附加值,如何與科技結合則是電器公司轉型升級的好機會。家電廠商美的就在開發者大會的發言中,表達了與鴻蒙合作的期許。

鴻蒙對這些尚未聯網的電器廠商而言,是賦能的機會。反之,這些家電廠商多年來了解消費者需求,解決了具體生活場景的問題,它們生產的“鴻蒙”電器,其實也是在用自己的能量為生態提供“熵減”的能量。

除了傳統產業力量,在數字產業里,一些中小企業也是耀眼星光。

經過多年的數字化、網絡運動,強者恒強的效應,互聯網大平臺正在更加輕易的通吃世界,小型服務商卻因此而沒落,這樣的開發者在海外市場尤其多。

華為正在將目光投放在它們身上,在歐洲,老牌的導航服務提供商TomTom,正在因與華為的合作,在與谷歌地圖的競爭中重新贏得目光。

數字世界需要一場新移民運動,很多產業已至轉型燃點,只差些許星火,合作伙伴和華為完全可以“Play together”。

這一周,9月15日,華為走到美國新斷供的新路口。

而斷供的前一周,9月10日,華為在它的開發者大會上宣布了鴻蒙商用及開源計劃,并在屏幕上打出“匯聚天下開發者的星星之火”的口號。

有意思的是,以軟件代碼形態出現的鴻蒙,卻是華為一個無法被斷供的產品。開源的代碼是自由流動的,只要華為在對外賦能時不設門檻限制,那么也將無人可以限制華為自身的自由。

雖然華為往往被看作一家硬件公司,作為普通消費者,最容易感受到的產品也是硬件產品。但其實軟件,才是一個設備的靈魂所在,操作系統才是計算設備、智能設備,區別于石頭,等其他非人造物的關鍵所在。更何況,華為也一直名列中國軟件業百強榜首。

試想,在軟件世界里,不會被斷供的華為,假以時日,又將創造何種能量,耗散于物理世界、數字世界,創造出更大的回響?

熵,一個火字旁,加一個商。說起來,還有一段故事可講。

1923年,德國著名物理學家普朗克到中國講學,他第一次在中國學術界提到“熵entropy”這個概念,負責翻譯的中國科學家胡剛復教授突發靈感,將“商”字(熵是熱量除以溫度的商)加了一個火字旁,將“entropy”意譯為“熵”。

故事發生一百年后,一家公司,正在以“星星之火”的內外部能量,對抗某種舉國之力的“斷供之傷”。

開放代碼既無簽證,鴻蒙何不可燎原?

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