手機的計算深空中，有ColorOS 超算平臺想要的答案

原標題：手機的計算深空中，有ColorOS 超算平臺想要的答案

1903年12月17日，萊特兄弟的“飛行者一號”進行了人類首次載人飛行嘗試。當時飛行器只能飛到3米高。

60年后，1962年7月飛行員羅伯特·懷特駕駛以火箭為動力的X-15航天器沖向了萬米高空，人類終于親眼目睹了“地球是圓的”。

對深空的凝視與探索，是人類永恒不變的追尋。如今，航天航空已經(jīng)成為人類最重要的科研方向之一。關于量子物理、生命起源的種種難題，都要去無垠宇宙中尋求答案。在我們面臨很多問題時，“去深空中找答案”都是一個解題思路。當平流層以下已經(jīng)不能提供解題思路，那就飛向更高。

比如說，我們可能都想過這樣一個問題：從我們開始用智能手機，就在追求高性能、不卡頓。為什么這么多年過去了，手機的性能依舊不夠理想？如果我們一直在軟件層、UI層這樣的“低空中”尋找答案，可能收效甚微。答案，或許就在移動終端的計算深空之中。

2022年8月30日，2022 OPPO開發(fā)者大會上發(fā)布了全新的ColorOS 13。全面升級的ColorOS 13以“水生萬物”為理念，為用戶帶來了全新的數(shù)字生活體驗。而在性能這個關鍵問題上，OPPO發(fā)布了ColorOS 超算平臺，帶來了手機性能優(yōu)化的全新答案。

作為OPPO 自研的系統(tǒng)級計算中樞，ColorOS 超算平臺或許就像一架X-15航天器。它要飛向操作系統(tǒng)、計算、AI的星域，去探索一個無感感知、極致體驗的移動計算新時代。

航線依舊：2022年了，為什么手機性能依舊是個問題？

當我們在聊手機性能的時候，必須首先明確討論的界限。手機性能一般指終端設備的計算任務處理能力與能耗。這二者又通過系統(tǒng)是否卡頓、多媒體畫面、游戲幀率、電池續(xù)航與散熱能力等等問題表現(xiàn)出來。從智能手機誕生之初，如何獲得高流暢、高續(xù)航的性能體驗，就是消費者與商家同時最為關注的問題。許多年過去了，這一點依舊沒有改變。

根據(jù)《2022 年中國內(nèi)地市場高端手機消費者調(diào)研報告》，國內(nèi)用戶對國產(chǎn)高端手機品牌的期待主要是提高手機流暢性，占比 38.7%；提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性，占比 38.5%。為什么性能這個基礎到不能跟基礎的問題，這么多年之后依舊是消費者關心的重點？

這里的關鍵問題就在于，性能體驗并不簡單決定于處理器平臺或者UI優(yōu)化，而是由從芯片層到軟件層的多個問題協(xié)同決定的。這也導致用戶最終獲得的性能體驗是個木桶效應，任何一層出現(xiàn)弱項都將帶來巨大問題。與此同時，如今手機用戶在游戲、直播、多媒體等領域的需求愈發(fā)頻繁，同時打開的APP數(shù)量大幅上升，這都給性能造成了巨大體驗。

那么，性能體驗完全是由硬件決定的嗎？并非如此。我們科研看到，兩部硬件配置相似的手機，可能在功耗等領域的性能表現(xiàn)大相徑庭。這就是系統(tǒng)的調(diào)度策略不同導致的。用戶在同時開多個軟件時造成的卡頓問題，很可能是內(nèi)存回收機制造成的任務沖突導致的，同樣也關涉復雜的操作系統(tǒng)問題。

以前是淺層地解決問題，治標不治本；現(xiàn)在更深層次地審視了問題的本質(zhì)，更系統(tǒng)性地解決了難題的本源，以往出現(xiàn)的卡頓、功耗、發(fā)熱的問題都能得到一個更好的解決方案。

那么，都2022年了，為什么手機性能還有問題？

這個終極之問，必須去芯片與操作系統(tǒng)的底層，去移動計算的最深處尋求答案。ColorOS 超算平臺的不同之處就在這里。

探索深空：ColorOS 超算平臺的技術奇點

人類對天空、宇宙的探索永無止境，在更多技術領域也是如此。想要進一步探索手機性能的答案，需要去破解芯片的調(diào)度機制，破解操作系統(tǒng)的基礎軟件架構。

ColorOS 超算平臺，就是將性能需求帶到手機最底層軟硬件的一次嘗試。這也是業(yè)界將計算優(yōu)化試探到這一層級的首次探索。ColorOS 超算平臺包含多個技術思路，一方面其通過算力模型對硬件計算資源進行精準調(diào)度來完成性能優(yōu)化，同時還結合4 大計算引擎，并行計算、高性能計算、端云計算、智能計算，來對手機性能進行綜合調(diào)優(yōu)。

在這次發(fā)布的 ColorOS 13新版本中，ColorOS 超算平臺展現(xiàn)出了算力模型和并行計算的能力，重點解決計算資源分配不合理、內(nèi)存使用沖突的兩個難題。我們也先來集中討論這兩項能力。

計算資源分配，是手機性能優(yōu)化的老大難問題。以往解決思路更多是進行軟件調(diào)度，將資源分配到不同的任務中。但這樣進行的資源調(diào)配不夠靈活，難以實現(xiàn)復雜的計算調(diào)優(yōu)機制。并且計算的核心是處理器，軟件調(diào)優(yōu)機制不涉及芯片，始終等于隔靴搔癢。

為了解決這個問題，ColorOS 投入了大量的芯片專家，經(jīng)過了數(shù)百萬次的數(shù)據(jù)擬合與仿真，最終建立起了一個從場景到硬件垂直整合的算力模型。這個算力模型能夠貫穿整個性能調(diào)用體系，實現(xiàn)對芯片算力的鏈路均衡調(diào)度。這樣，算力可以更準確地知道自己該如何流淌。手機可以基于算力模型實現(xiàn)最佳的算力組合方案，從而確保高性能與低功耗達成平衡。

而并行計算，則是面向安卓系統(tǒng)中的一個根深蒂固的性能限制。我們知道，一部手機的算力與內(nèi)存都是有限的，那么這就涉及內(nèi)存如何分配的問題。安卓系統(tǒng)中，使用的是Linux當中的內(nèi)存回收機制。這套機制簡單說來就是通過一個雙線鏈表，排序出最近使用和不使用的任務，從而模擬出任務的優(yōu)先級，遵循先來后到的原則為任務進行內(nèi)存分配。由于安卓系統(tǒng)的內(nèi)存使用是串行的，這套邏輯會導致突然出現(xiàn)的高優(yōu)先級任務，會與其他任務產(chǎn)生內(nèi)存分配上的沖突，從而導致卡頓出現(xiàn)。這個問題很早就被業(yè)界注意到。但由于這個問題涉及操作系統(tǒng)的底層邏輯，是一個計算機基礎結構的難題，一直難以攻克。

為此，ColorOS 借鑒了微內(nèi)核的設計思想，將內(nèi)存分配與回收等關鍵操作進行了并行化的改造?；贑olorOS 超算平臺提供的并行計算能力，手機可以實現(xiàn)開通不同的并行道路，一方面為高優(yōu)先級的任務提供內(nèi)存路徑，一方面并行回收空閑內(nèi)存。最終可以保障多任務場景與長時間使用中，手機依舊保持流暢不卡頓。

在解決了性能體驗難題的同時，ColorOS 超算平臺事實上已經(jīng)構成了技術奇點。其中的技術思路宣布了，移動終端的性能競賽真正走向了芯片深處，走向了計算的基礎機制與邏輯。

豐饒世界：超算變革帶來的應用價值

星海宇宙中擁有的并不是寧寂，而是等待開發(fā)的無限價值。將性能優(yōu)化能力與解題思路帶到手機計算的深空之中，ColorOS 超算平臺也帶來了豐富的場景價值與應用體驗。

其中最直觀的價值當然來自前文說到的幾項性能體驗，而這往往也是用戶最為關注的問題。根據(jù) OPPO 實驗室的測試，升級到 ColorOS 13 的 Find X5 Pro，可以實現(xiàn)性能提升 10%。在熱門 MOBA 游戲測試中，能夠?qū)崿F(xiàn)高幀率穩(wěn)定運行，同時性能無損失。并且能夠?qū)崿F(xiàn)提升 4.7%，同時將游戲最高溫度降低 1°C。

除了畫面幀率、電池續(xù)航與散熱等基礎體驗之外，用戶還會關心多任務與復雜使用場景中的卡頓問題。在 Find X5 Pro的測試中，我們可以發(fā)現(xiàn)升級到 ColorOS 13 后，8GB 版本可以在后臺同開 18 個應用的前提，做到重載場景下丟幀率降低至少 25%。而這個能力還將覆蓋到更多機型上，帶來的性能優(yōu)化體驗值得期待。

除了手機本身之外，ColorOS 超算平臺還可以提升萬物互聯(lián)的操作體驗。比如在Car+車聯(lián)操作中，其可以自動優(yōu)化相關應用表現(xiàn)，帶來更加流暢、無縫的操作體驗。

ColorOS 超算平臺的存在，支撐和確保了系統(tǒng)級的性能優(yōu)化，讓每一個層級的交互都自然而然地發(fā)生，讓手機與物聯(lián)網(wǎng)矩陣可以無感操作，讓用戶獲得水一樣流淌的體驗。

蒼穹之外：計算深空僅僅被揭開一角

對于宇宙，對于蒼穹之外的世界，人類依舊有太多未解之謎。手機的計算深空中也是如此。我們可以注意到一個有趣的現(xiàn)象：目前版本的ColorOS 超算平臺并不是未來這一技術平臺的全貌，而是僅僅公布了冰山一角。

關于手機計算，其實還有太多等待解鎖的星域。傳統(tǒng)意義上的智能手機整合方案已經(jīng)漸漸落伍，深度打通軟硬件平臺，以技術創(chuàng)新驅(qū)動體驗升級正在成為新的產(chǎn)業(yè)趨勢。

ColorOS 超算平臺就是這樣一個 OPPO 集合了多方智慧，基于軟硬芯結合持續(xù)打造出的技術平臺。在四大算法中，我們還有端云計算、智能計算、高性能計算等待解鎖。它們又能帶來怎樣的性能優(yōu)化？可以實現(xiàn)哪些貫通軟硬件的價值提升？想來是一件非常值得期待的事。

就以智能計算和AI技術為例。如今AI技術在手機中并不罕見，主流處理器平臺也大多進行了AI專項算力的升級。我們已經(jīng)見過了AI感知用戶操作習慣、調(diào)節(jié)影像、分配網(wǎng)絡等等能力。當AI深入計算系統(tǒng)，又會發(fā)生什么變化呢？我們會不會迎來千人千面的算力分配與性能優(yōu)化呢？

OPPO正在與各大高校聯(lián)合，在AI技術方面進行大量產(chǎn)學研合作與投入。ColorOS 超算平臺能夠抵達怎樣的未來，可能才是最值得期待的深海風景。

智能手機的計算與系統(tǒng)，是地球上最為精密、復雜的數(shù)字化結構。其中還有大量未解之謎，還有無限值得期待與暢想的可能。

ColorOS 超算平臺是一個奇點，也是一個起點。

它讓我們知道了，關于計算和性能的種種追問都是可能有答案的。而答案就在深空之中，只需要飛得更高一點，再高一點。

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