雷军:小米澎湃OS|以人为中心,人车家全生态

科技   2023-10-31 14:03   北京  
上周,我们召开了小米澎湃OS暨小米14系列新品发布会,宣布了小米集团最新战略:从「手机×AIoT」,升级「人车家全生态」


而承接新战略的关键,就是小米澎湃OS,英文名为Xiaomi HyperOS。我们对它的定位是:以人为中心,打造「人车家全生态」操作系统
这是一次全面的底层重构。从 MIUI 到小米澎湃 OS,我们走了 13 年。现在,我们终于不负“以人为中心”的初衷,以全新的 OS 作为迈向「人车家全生态」的关键跨越,让万物更懂人的心思,让人的心意自由奔流。


这个架构图背后,凝聚着小米创业13年来,数千名工程师研发探索的心血。从2010年MIUI诞生起,小米在OS方面的研发探索,覆盖了手机操作系统、嵌入式操作系统、纯自研通用操作系统、车机系统等全部领域,最终在小米澎湃OS上并线合流,如今拥有一支5000多名工程师的操作系统研发团队。可以说,小米的创业史,就是一段操作系统研发的探索史。


小米澎湃OS是一个超级庞大的工程体系。从架构设计之初,我们就明确了五个目标:
第一,实现单端性能表现最强 ;第二,更加便捷高效的连接;第三,AI赋能,成为整个生态的“智能大脑”,能够为用户提供主动服务;第四,实现全端隐私安全坚固防护;第五,坚持建设开放生态。


这是小米跨越性进步的成果,从此更多的设备,性能得以彻底解放;智能系统,拥有了统一的 AI 大脑;「人车家全生态」具备了坚实技术基建。接下来,详细的带大家了解一下。


01

底层重构

全面发挥设备性能
在最底层的系统内核层,我们将自研的Xiaomi Vela系统内核与深度修改的Linux系统内核进行融合,重构了性能调度、任务管理、内存管理、文件管理等各个基础模块,实现了性能、效率的大幅提升。
▍核心系统
这是全新的融合内核,它有几大特性:第一拥有强大的异构硬件兼容性,支持200+处理器平台,20+文件系统,200+硬件品类。第二灵活性极高,运行空间支持从64KB到24GB。第三能基于不同硬件为其配置必需资源,加上底层IO技术栈的文件去重和压缩,极大幅度精简固件。
▍调度
小米澎湃OS最重要的能力之一,是调度发挥卓越的硬件性能,在高算力设备上,比安卓原生内核更快;在轻量设备上,比行业头部的轻量商用OS内核更快。

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当然快是不够的,最重要的是精准。一部手机上可能同时运行着上万个线程,原生OS一般把线程分为两类,优先与普通,以一个相对固定的周期评估负载,但在复杂场景下,系统评估是赶不上负载变化速度的。而小米澎湃OS分类则更为细致,我们系统评估周期会跟根据任务执行时间动态变化。

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此外,系统会进一步分析线程间的依赖关系来进行染色,根据染色关联关键任务,对CPU进行精准负载评估。在算力有限的轻量设备上,系统还可以把任务拆分到多个运算单元上协同计算,最大化发挥硬件性能。精准的调度能力,保障流畅体验的同时,也会带来优异的功耗表现。

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▍重构内存管理
小米澎湃OS独特的内存管理机制,通过精准化一体评估、提前分配、及时回收与分级加速,带来了超强性能和驻留表现。连续启动30个应用,耗时最短,连续启动30个应用两轮,驻留数量更多。

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▍重构文件管理
我们也重构了文件系统,软硬结合,小米澎湃OS可达到50个月性能衰减几乎为零,彻底告别手机越用越卡的情况。

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▍重构网络管理
小米澎湃OS重构了网络系统,在高铁、微信语音、游戏平均时延、WLAN峰值带宽方面也有着卓越的表现。
▍重构图形子管理
小米澎湃OS重构了图形子系统,能轻松实现高质量的渲染效果。在系统中实现复杂模糊混色的多级渲染,支持非常独特的「动态玻璃」效果,实时模拟玻璃的光影变幻,还能实现柔和的空间投影、实时渲染光照效果。

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02

跨端智联

助力设备高效连接
最上层Xiaomi HyperConnect 跨端层,则是彻底打破了硬件设备的隔阂,让所有设备可以统一连接协议,并且实时通信。让整个小米澎湃OS生态打通“任督二脉”,每个设备如同感知世界的触角,像一张巨大的网一样连接一起,最终构建「人车家全生态」的智能世界。
Xiaomi HyperConnect
我们自研了先进的澎湃跨互联框架「Xiaomi HyperConnect」,让设备能够高效连接,极致协同,在小米澎湃OS下,设备能动态实时组网。
▍融合设备中心
我们设计了独特的融合设备中心,你能随时看到设备的联网情况。小米澎湃OS让所有连接设备成为一个整体,软件和服务可以应用户所需,在所有设备中选择当前最为合适的硬件。
不仅是手机、PAD等个人设备,我们也将这个能力开放给了智能家居领域,和三方合作伙伴一起探索了更多的使用场景。充分调用设备的视觉、听觉感知能力。比如,空调能自动根据人数调温度、家里的监控能自动帮你找宠物在哪。
还可以根据自己的喜好进行编排、比如打个响指屋里的灯都亮了、家里的灯能随着音箱的律动变化等。

03

主动智能

迎接前沿AI技术落地
在系统内核层之上的是服务与框架层。我们将安卓的服务框架和自研Vela系统的服务框架,都作为“中间件”纳入其中;同时,全新打造了8大子系统,其中全新的AI子系统融合大模型能力,成为整个系统的“智能大脑”,不仅可以让单设备实现极强的端侧AI能力,同时赋予整个生态智能能力。

主动智能,是我们认为未来操作系统的一个重要特质。所以,我们正式推出了「Xiaomi HyperMind」,它是跨越多端的智能思考中枢,可以感知你的日常习惯,为你提供自动化建议。

此外,我们整个系统也使用了非常多基于AI大模型的功能,支持实时字幕、小爱输入助手、AI写真、AI妙画、AI搜图等功能。

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大模型对算力和技术架构都有着极高的要求,一般都是在云端使用的,而小米澎湃OS的AI子系统支持最新的大模型NPU部署技术,很快就能在手机端侧直接运行。

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04

全端安全隐私

单设备、跨设备都安全
特别值得一提的是,这次我们打造了贯穿内核层、服务框架层、跨端层的全端安全系统,尤其是内核层,我们启用了完全独立的「自研微内核安全系统」,保障了安全从最底层实现。
安全隐私框架的基础,是我们自主研发的底层安全系统TEE,它拥有独立的内核,在使用CPU、内存等资源时,在硬件层面完全隔离。TEE 系统通过形式化方法进行严格的数学逻辑推导和证明,保障系统达到”数学意义"上的严格安全。
在这样严格安全验证的基础上,小米的自研TEE获得了中国网络安全审查技术与认证中心(CCRC)颁发的国内首张EAL5+证书,是TEE系统的最高安全认证等级。
同时,我们加持了跨端安全隐私体系,每台设备是否安全,不是由设备自己判断,而是设备间基于安全子系统相互判断,保障整个设备网络更加安全;同时在数据传输的链路使用硬件级TEE端到端加密,达到互联网的全面安全。
最后,我们将隐私保护从单端扩充到了多设备,支持互联权限管理、互联行为提醒和记录

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05

开发生态

与全球开发者共建共创
Xiaomi HyperConnect将向APP开发者、智能硬件开发者开放。包括了应用开发者和智能硬件开发者,目前已有超过9000家智能硬件设备厂商接入。全面覆盖200余个品类。最后,Xiaomi Vela 也将开源,为全球开发者贡献力量。

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小米澎湃OS的首批发布计划如下。
关于小米澎湃OS,欢迎在评论区留言。
小米澎湃OS暨小米14系列发布会视频回顾:
小米澎湃OS暨小米14系列发布会全文回顾:























雷军
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