凯撒说过,“人们只看到他们想看到的”。对于同一件事,不同经历和期待的人会看到不同的一面。就像刚刚结束的2021 vivo开发者大会,很多网友表示看不懂,但业内人士看到了一个“一步登天”的vivo,一个大动作的vivo。
Vivo还是那个真诚的vivo。字里行间总会透露出言语克制、合作共赢的价值观。大会有几大方向,物联网、系统性能、隐私安全等。对于大家最关心的系统性能部分,我们把开发者大会上大家没有注意到的一些细节串起来再看一遍。

系统内核级技术创新
发布会开始的文字记录提到,vivo在60多个国家和地区拥有超过4亿用户,中国在线活跃用户超过2.7亿。2021年国内出货量继续领先,第三季度份额为22.1%。菲律宾、马来西亚、印度等海外主要市场也是市场份额前三。严格遵守广告法的vivo语言很克制。事实上,从Q1到Q3,vivo都是国内出货量第一...
大会一开始的“设计驱动:共同打造科技之矛,共同成就人类之乐”的主题分享,很大一部分集中在性能和流畅度的技术分享上。Vivo在去年的开发者大会上提到了自己对流畅体验的看法,核心是人的因素分析、流程构建、系统性能。人的因素和心流是基于用户心理的系统工程。目标是找到用户最舒适的参数,最符合他们心理预期的交互和动态效果。系统性能的关键点是“计算、存储和显示”。
计算性能指的是三个引擎:高实时计算、智能调度计算和高速负载追逐。“高实时计算引擎”负责高性能并发处理,保证系统中多任务运行流畅;“智能调度计算引擎”负责分配任务,平衡性能和功耗;“高速追载引擎”可以在需要性能的时候加快CPU频率提升,可以理解为加速。
关于内存性能,vivo的观点是建立独立的虚拟缓存单元,系统化管理内存驻留的生命周期,控制应用内存分配和回收,DRAM和SoC内部缓存,提高内存管理的性能和效率。也就是vivo的内存融合升级到了2.0版本,有了虚拟缓存单元,可以多级精准压缩交换内存数据。
在显示性能上,除了调用原子动态引擎模拟物理世界的新动态效果,vivo还提到了全链路提升UI交互渲染的优先级,在整个系统层面提升触摸操作的响应优先级,让第三方应用的显示更加流畅。
官方公布的成绩单也从去年的“全系统抗衰老36个月5星”变成了第一台泰尔实验室的“全场景持久流畅体验五星证书”。现在涵盖了应用启动、内容加载、视觉流畅度、触摸感知、多任务并发、网络运行等日常高频使用场景。
“计算、内存、显示”性能改进的技术细节
非技术背景的同学看完上面可能会觉得有点云里雾里。现在就来揉吧。
说白了,“计算、内存、显示”系统内核的性能提升是为了更好的挤压现有的硬件性能。因为软件性能需求的快速增长,计算设备不存在所谓的“性能过剩”。到2021年,性能导致的流畅问题仍将是用户换手机时反馈最多的问题之一。
在计算方面,翻译的意思是使用三个“引擎”,一般可以理解为模式/模型/算法方案。它们分别处理并发性、能效比和瞬时加速。在新系统中,有更多的高并发计算模式和高速负载追逐模式。官方测试模型是一个熟悉的多应用程序启动速度的比较。官方宣称在20次应用启动测试中,首轮速度提升20%,第二轮速度提升30%。高速追载宣称CPU升频速度可提升200%,游戏性能提升15%。
能效比的问题取决于更好的调度模式。SoC中有各种各样的核心,如CPU、GPU、NPU、DSP等。,而且他们的优缺点都不一样。但是很多原生系统和第三方应用的常用算法最后都被CPU硬抗,没有交给最合适的核心处理,造成资源浪费。vivo这两年一直在做的就是从内核层面搭建一个计算加速平台,把不同的算法和计算资源做成独立的算子,比如把AI和显示算法分配给NPU和GPU,把声音处理分配给DSP,从而提高效率,优化效果。在单机游戏项目中,vivo宣称在相同帧率的游戏中,平均功耗最高可降低10%。
现在还没有机会测试对比,但是vivo的“并发、能效比、瞬时加速”的算法,显著提升了CPU性能,比安卓阵营近几年都要大。过去,移动平台的性能一直在飙升,掩盖了系统效率和优化的问题。但众所周知,无论是Arm的公开CPU还是苹果的A系列芯片,单核性能都进入了瓶颈期,后期在系统优化上的差距会更加明显。

内存部分,内存融合估计是2021年最成功的技术功能。vivo也提到了内存融合技术在终端的效果。门店也反映+3G的功能对线下消费者很有吸引力,所以只用了半年时间。所有主流厂商,无一例外,都效仿了内存融合功能。毕竟8GB内存的手机,如果模拟11GB甚至12GB内存的效果,是可以为消费者省钱的。
Android系统的ZRAM、SWAP和最近的内存融合都是通过划分一部分ROM来存储和交换内存数据,但具体实现机制和效果各厂商不一样。Vivo之前比较保守,在内存融合1.0上只做了3GB的内存融合,而新的内存融合2.0可以做到4GB,并且在系统内核中加入了新的全局虚拟缓存管理机制。后者也是提高效率的方案,目标是减少内存交换的机会。毕竟ROM的速度远低于内存,交换会消耗CPU的计算资源。
vivo官方公布的效果是后端留存能力以每年40%的速度递增。还有,以8GB内存为例,2019年可以保留的app有14个,到2020年这个数字会增加到20个。现在vivo可以做到28个app。但实际上这三年App一直在增长,效果其实大于40%的价值。
同样违反直觉的是系统本身的内存占用。Vivo声称,由于编译器性能和系统简化,系统内存驻留从上一年的4.5GB下降到3.7GB,四舍五入相当于“多送”了800MB内存,这也是一定程度上增加后台存储的贡献者之一。
此外,vivo还提到了“UI交互渲染优先提升”的细节。早些年,人们认为iOS比Android更流畅,因为iOS设计之初,UI交互水平就比Android高,先响应用户的操作,不管后台操作是否完成。但是,安卓经过计算后诚实而坦率的回应。即使最终速度比iOS快,用户其实也有卡顿的感觉。UI优先级的提升涉及到Android系统的底层基础设计,这可能是最难也是最复杂的部分之一。vivo只表示游戏帧率稳定性提升63%,没有过多深入解释,但可以看出vivo已经深入到Android系统的底层设计。
用电方面,行业规定是每年节电5%到7%。然而,随着高帧率游戏的普及,短视频的兴起,以及疫情引发的视频会议需求的增加,2021年手机耗电需求的增长远超正常值。Vivo宣称的内核优化、智能冷冻3.0、自适应刷新率加起来,去年省电率大概是6%到7%。
5G、WiFi和蓝牙网络优化
作为手机联网设备,除了本地应用的系统性能,网络性能也很大程度上影响流畅体验,所以vivo在“全场景流畅”的概念中也包含了网络优化,在5G、Wi-Fi、蓝牙网络的优化上做了大量工作。
我们现在正处于5G网络的交接期。在很多地区,5G NSA,5G SA,4G LTE,以及部分剩余的2-3G信号并存。再加上5G频率提高,基站覆盖范围减小。在采用不同技术的网络区域中,移动电话可能会在不同的基站小区之间频繁切换,从而导致网络/呼叫阻塞和功耗增加。
但vivo引入算法和路测优化结果如下:SA 5G网络电话接通率99.9%,VoNR呼叫接通率99.3%,网络“乒乓”切换高频区域功耗异常降低85%,副卡对主卡影响导致的高延迟改善62%,接通率提高9%,网络拥塞场所异常率降低30%。背后是手机的智能记忆和避让,全新的高铁/地铁模式,覆盖全国100多个城市的路测中心。
Wi-Fi方面,vivo一直在投入”:2019年首创双Wi-Fi功能。2020年去和成都梅田合作找王者荣耀做游戏双数据通道,2021年和路由器厂商合作做移动终端复用。在手机内核层面,系统的AI模型会根据应用层的显示和帧率反向识别弱Wi-Fi网络,还有游戏数据包高优先级传输、天线功率倍增等功能设计。此外,还有“笨办法”在全国100多个城市、300多所大学、200多个机场做路测。
至于蓝牙,主要涵盖高强度、大面积的车载体验和兼容性。2021年,vivo与4S门店、蓝牙芯片厂商、车载中控厂商合作,测试了500多款机型,涵盖75个品牌的中控,号称蓝牙连接稳定性提升30%,蓝牙声音流畅度提升20%。
摘要

Vivo一直根据用户需求调整技术方向。在vivo被称为芯片层的“驱动+内核”上,与友商不同的是,vivo在内核上投入巨大,甚至透露有自己完整的内核。在硬件升级,隐约看到天花板的背景下,内核和系统性能优化的作用会越来越明显。
芯片领域有句话叫“软硬不可分”。新硬件会催生新软件。新的软件挤压硬件性能后,其中的优秀算法会以电路的形式固化到硬件中,然后进入新的循环。vivo公开后,会有协处理、内存芯片、APU、NPU等自研芯片,而本次开发者大会在计算、内存管理、显示、全场景流畅等方面的软件算法和模型,可能是未来硬件固化的基础。
Vivo之前也曾回应过元宇宙:“我们认为首要的是做好底层实力;二是做好物理世界的连接;第三,将物理世界做成数字世界的服务能力后,需要提供良好的触摸连接服务,做好操控相关事宜;第四,服务和能力应该结合在一起,这是一种生态相关的能力”。
Vivo还是vivo的那部分,惜字如金,没有给外界留下太多猜测的机会。但不管未来是VR/AR还是其他的元宇宙,vivo的内核、性能、连接性确实会成为未来世界的基础。
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