中金公司鸿蒙待发，生态将兴

　　来源：中金公司
　　6月2日，华为鸿蒙OS将正式开启规模化推送。我们认为，鸿蒙是华为发力软件生态的支点，是软硬件双轮驱动的连接点，其微内核、分布式、生态共享的架构为实现万物互联的愿景所服务。鸿蒙生态的构建将直接受益鸿蒙研发供应商和HMS应用服务的开发者，将间接利好华为大生态的其他合作伙伴，并将进一步推动推动国产软硬件生态的繁荣。
　　摘要
　　华为鸿蒙的愿景：实现万物互联，以鸿蒙为支点发力软件生态。华为一直是推动国产软硬件生态的先行者，短期硬件制造受阻的客观条件下，大力聚焦软件根技术突破，构建鸿蒙生态。鸿蒙OS的目标不是替代安卓，其愿景是打造面向万物互联新时代的开放、共享的下一代操作系统。
　　华为鸿蒙的特点：微内核、分布式、生态共享，助力万物互联。华为首次将分布式架构应用于终端OS，可以实现不同终端设备之间的快速连接、硬件能力共享，并进行跨设备数据同步管理和任务调度。其微内核结构简化功能、模块化，带来更高的灵活性、安全性，同时通过确定时延引擎和高性能IPC技术，保障了系统高性能。此外，借助HUAWEIDevEco、方舟编译器可以实现一次开发、多端部署，跨终端生态共享。
　　华为鸿蒙的路线：沿革18N战略，坚持开源、开放。目前鸿蒙OS已适配手表、智慧屏等IoT产品，计划将于6月2日开启手机系统的规模化推送。2020年9月鸿蒙面向内存128KB128MB的终端产品开源。此外，鸿蒙赋能硬件厂商与应用厂商，为其提供完整开发平台与相关工具链，积极构建生态。鸿蒙遵循1部手机入口8大华为自研产品N个生态合作伙伴IoT产品的落地路线，华为在计划2021年底，实现搭载鸿蒙系统的设备数量超过三亿，其中华为自有设备占2亿，生态合作伙伴的设备数量为1亿。
　　华为鸿蒙的意义：首先，我们认为鸿蒙生态建设参与者直接获益；其次，我们认为华为软硬件大生态的其他合作伙伴也将受益；最后从长期的维度看，我们认为在华为鸿蒙的推动下国产软硬件崛起的长期趋势再度确认。
　　风险
　　鸿蒙落地进度、生态建设不及预期。
　　正文
　　鸿蒙OS：做面向万物互联的新一代开源开放操作系统
　　华为鸿蒙的愿景：实现万物互联，以鸿蒙为支点发力软件生态
　　华为鸿蒙系统（HUAWEIHarmonyOS），是一款面向万物互联新时代的，微内核、全场景、分布式的操作系统。其首创将分布式架构用于终端OS，提出分布式软总线、硬件能力虚拟化等核心技术，倍受瞩目。架构是实现愿景的方法，在解读鸿蒙系统的架构之前，我们希望先花一些篇幅讲述华为鸿蒙的愿景，从何而起，向何而去。
　　华为以鸿蒙为支点发力软件生态，以期实现软硬件双轮驱动。华为一直是推动国产软硬件发展的先行者。硬件层面，1991年成立ASIC设计中心，2004年成立海思半导体，近30年发展，核心研发麒麟手机SoC芯片、鲲鹏服务器芯片、昇腾AI芯片等。然而在国际局势变化，相关供应链受限，短期硬件制造受阻的客观条件下，华为大力聚焦软件根技术突破、发展软件生态，鸿蒙操作系统被寄予厚望。
　　鸿蒙的目标不是替代安卓，其愿景是实现万物互联。随着5G、物联网时代的到来，联网终端种类快速拓展、数量成倍增长，传统操作系统存在软件生态封闭、无法跨终端共享、代码冗余、安全性欠缺等问题。对于IoT硬件厂商而言，由于没有统一的统信标准、接口，不同厂商的产品割裂，下游消费者需要下载大量APP、步骤繁琐、体验不佳。市场需要一个开放的新生态、一个面向万物互联新时代的下一代操作系统，这也正是华为鸿蒙的目标。
　　图表：传统OS与硬件绑定、生态无法共享；下一代OS与硬件解绑、生态共享，真正实现万物互联
　　资料来源：华为开发者大会、中金公司研究部
　　华为鸿蒙的特点：微内核、分布式、生态共享，助力万物互联
　　我们认为鸿蒙OS的创新架构是为了万物互联愿景所服务的。华为鸿蒙采用微内核，并首次将分布式架构应用于终端OS，实现模块化解耦，对应不同设备可弹性部署，具有分布架构、微内核、生态共享三大特点。当前鸿蒙架构中仍然保留了Linux内核，用以在生态建立初期的过渡阶段直接兼容安卓应用，未来应用生态完善成熟后，则可完全依赖鸿蒙微内核。
　　图表：鸿蒙OS整体架构
　　资料来源：华为开发者大会、中金公司研究部
　　分布架构
　　鸿蒙分布式OS拥有分布式软总线技术、虚拟外设、分布式数据管理、分布式能力调度四大能力：
　　分布式软总线：是手机、平板、智能穿戴、智慧屏、车机等分布式设备的通信基座，为设备之间的互联互通提供了统一的分布式通信能力，为设备之间的无感发现和零等待传输创造了条件。
　　虚拟外设：硬件能力形成虚拟化资源池，实现不同设备之间的硬件能力共享。针对不同类型的任务，为用户匹配并选择能力合适的执行硬件，让业务连续地在不同设备间流转，充分发挥不同设备的能力优势，如显示能力、摄像能力、音频能力、交互能力以及传感器能力等。
　　图表：分布式软总线核心技术极简协议
　　资料来源：华为开发者大会、中金公司研究部
　　图表：硬件虚拟化资源池实现跨终端能力共享
　　资料来源：华为开发者大会、中金公司研究部
　　分布式数据管理：基于分布式软总线的能力，实现应用程序数据和用户数据的分布式管理。用户数据不再与单一物理设备绑定，业务逻辑与数据存储分离，跨设备的数据处理如同本地数据处理一样方便快捷。
　　分布式能力调度：基于分布式软总线、分布式数据管理等技术特性，支持对跨设备的应用进行远程启动、远程调用、远程连接以及迁移等操作，能够根据不同设备的能力、位置、业务运行状态、资源使用情况，以及用户的习惯和意图，选择合适的设备运行分布式任务。
　　图表：分布式数据管理实现
　　资料来源：华为鸿蒙官网、中金公司研究部
　　图表：分布式能力调度
　　资料来源：华为鸿蒙官网、中金公司研究部
　　分布式对万物互联的意义：分布式可以实现不同终端设备之间的快速连接、硬件能力共享，并进行跨设备数据同步管理和任务调度。对于应用开发者而言，实现应用程序的开发与不同终端设备的形态差异无关，使其能够聚焦上层业务逻辑，更加便捷、高效地开发应用；对于终端消费者而言，可以实现不同的终端设备之间的快速连接、能力互助、资源共享，匹配合适的设备、提供流畅的全场景体验。
　　微内核
　　微内核简化功能、模块化带来更高的灵活性、安全性。微内核设计的基本思想是简化内核功能，只提供最基础的服务，比如线程调度，进程通信等，而把更多的系统服务（例如文件系统、内存管理、设备驱动等）放到用户态应用，形成一个个服务，等待其他应用的请求。相较于宏内核，微内核的模块化带来了更大的灵活性、可扩展性和可移植性。同时，由于微内核天然无需Root权限，而外核服务之间相互隔离，权限控制颗粒度更细，因此能够提升系统整体安全性。
　　图表：微内核功能简化、模块化，各模块之间通过进程间通信（IPC）互相联系
　　资料来源：CSDN、中金公司研究部
　　图表：鸿蒙微内核设计，提升系统整体安全性
　　资料来源：华为开发者大会、中金公司研究部
　　鸿蒙微内核的流畅性同样有保障。以往的微内核系统，由于进程间通信的速度较慢以及由此导致的地址空间切换过于频繁，牺牲了一定的性能，而鸿蒙通过确定时延引擎和高性能IPC技术，确保交互体验流畅。
　　确定时延引擎：安卓沿用Linux内核调度机制，是面向服务器负载的公平调度模式，对不同时延要求的任务无差异处理，可以形象理解为不区分快、慢车道的原始马路，低时延要求任务可能会被堵在路上，速度无法保障。而鸿蒙的确定时延引擎，会进行负载实时分析预测，匹配应用特征实现资源精准调度，从而保障用户体验流畅。
　　高性能IPC技术：在2019年的开发者大会上，当时鸿蒙1。0系统的微内核IPC性能已经达到了谷歌Fuchsia系统5x的水平及QNX系统3x的水平。
　　微内核对于万物互联的意义：在微内核结构中，所有与特定CPU和IO设备硬件有关的代码，均放在内核及内核下的硬件隐藏层中，外核中的各种服务均与硬件平台无关，因而能灵活适配各种硬件设备。此外，由于微内核OS中，各模块之间通过进程间通信（IPC）互相联系，致使微内核OS能很好地支持分布式系统和网络系统。
　　生态共享
　　万物互联时代，多设备为应用开发者带来挑战，需要适配不同的屏幕大小与硬件能力，开发并维护多个APP版本，鸿蒙OS可以借助统一IDE一次开发，多端部署，实现跨终端生态共享。
　　HUAWEIDevEco：面向华为终端全场景多设备的一站式分布式应用开发平台，支持分布式多端开发、分布式多端调测、多端模拟仿真和全方位的质量与安全保障。
　　方舟编译器：统一编程平台，包含编译器、工具链、运行时等关键部件，支持多种编程语言、多种芯片平台的联合编译与运行，能够有效解决安卓程序边解释边执行的低效率问题。
　　HMS为鸿蒙应用生态保驾护航。HMS（HUAWEIMobileService，华为移动服务），对标GMS（GoogleMobileService），是华为为其设备生态系统提供的一套应用程序和服务，包含直接面向消费者的HMSApps（如华为应用市场、华为钱包、华为视频、华为音乐、华为阅读等基础应用）和面向应用开发者的HMSCore、HMSCapabilities、HMSConnect及配套开发测试的IDE工具等。
　　HMS与鸿蒙OS的关系如下图所示，理论上第三方应用开发可以直接基于鸿蒙OS的API而不完全需要用到HMS（与安卓生态类似，理论上可以直接使用安卓的API而不依赖于GMS进行开发）。值得注意的是，HMS同样支持安卓操作系统，并且开发者基于HMS开发应用后，未来从安卓系统向鸿蒙系统切换时，将无需修改，兼容性问题由HMS解决、对开发者透明。
　　图表：HMS包含基础软件及开发者工具，为鸿蒙应用生态保驾护航
　　资料来源：华为终端、中金公司研究部
　　华为鸿蒙的路线：沿革18N战略，坚持开源、开放
　　鸿蒙的发展历史：华为自2012年起规划自有操作系统鸿蒙；鸿蒙1。0于2019年正式亮相，并率先适配华为智慧屏产品；2020年9月，鸿蒙升级至2。0版本，同时发布面向大屏、手机、车机的beta测试版；同年12月16日，鸿蒙2。0Beta测试手机版正式发布；今年4月以来鸿蒙在部分华为机型上陆续进行了两轮公测；5月25日华为对外公布，计划将在6月2日正式举办鸿蒙产品发布会，此前只用于智慧屏、可穿戴设备等产品的鸿蒙操作系统未来也将在更多产品品类上使用，鸿蒙系统正式开启规模化推送。
　　图表：鸿蒙发展历程
　　资料来源：华为开发者大会、中金公司研究部
　　鸿蒙OS的落地路线：18N。1指手机，是IoT时代的入口，8包括PC、平板、智慧屏、音响、手环、手表、车机、耳机八大华为自研产品，N则包括众多生态合作伙伴的IoT产品，涵盖移动办公、智能家居、运动健康、影音娱乐及智能出行五大板块。我们认为未来鸿蒙将作为统一的操作系统，适配18N生态中的各种硬件设备，实现全场景、跨设备的互联智慧生活。
　　图表：18N战略打造全场景智慧生活
　　资料来源：华为开发者大会，中金公司研究部
　　鸿蒙OS落地进度：2019年8月鸿蒙1。0首先应用于智慧屏产品；2020年9月，发布搭载鸿蒙2。0的手表WatchGT2Pro；2021年4月，车机操作系统首次亮相于上海车展；6月2日将正式发布鸿蒙手机操作系统，同时发布搭载鸿蒙操作系统的首款平板产品。生态合作伙伴方面，华为已经与包括美的、九阳、老板等在内的众多头部IoT厂商合作推出搭载鸿蒙系统的相关产品。计划2021年底，搭载鸿蒙系统的设备数量将达到三亿，其中华为自有设备占2亿，生态合作伙伴的设备数量为1亿。
　　图表：国外厂商OS冗余、分裂、封闭等缺点显现，华为采用微内核并首创分布式架构用于终端OS
　　资料来源：华为开发者大会、中金公司研究部
　　鸿蒙坚持开源、开放，积极构建生态。在2020年9月华为开发者大会上，华为正式宣布鸿蒙开源，并将OpenHarmony（开源鸿蒙）捐献给开放原子开源基金会，基金会组织亿咖通、华为终端、京东集团、解放号（中软国际）、润和软件、博泰悦臻电子、中科院软件研究所七家单位共同成立OpenHarmony项目群工作委员会，进行开源项目管理运营。目前OpenHarmony1。0版本仅面向内存128KB128MB的终端产品，我们预计今年公司将按照既定计划进一步面向128MB4GB设备开源。
　　鸿蒙赋能硬件厂商与应用厂商，为其提供完整开发平台与相关工具链。为了更好地打造鸿蒙生态，华为给予开发者、硬件厂商全力支持。面向应用开发者层面，华为鸿蒙持续在应用框架、API接口、编译器、工具、IDE等方面投入；对于硬件厂商，可选择分布式SDK、使用开源代码或申请定向代码的多种方式加入，并提供开发版模组和一站式开发环境支持。
　　图表：鸿蒙为应用开发者、硬件厂商构建完整开发平台与工具链生态
　　资料来源：华为开发者大会、中金公司研究部
　　目前，鸿蒙操作系统生态已经发展了1，000个智能硬件合作伙伴，50个模组和芯片解决方案合作伙伴，同时正在与全球排名前200的App厂商沟通合作，共同开发跨终端设备的应用。未来，华为计划将进一步通过助力人才培养、提供开发环境支持、构建开发社区的方式，吸引更多开发者、供应链硬件厂商加入，共同打造鸿蒙生态。而我们认为鸿蒙生态的繁荣也将反哺国产软硬件厂商，助力国产软硬件生态整体的繁荣。
　　华为鸿蒙的意义：从三层来理解
　　具体到投资层面，我们认为华为鸿蒙生态的构建，首先将直接受益参与鸿蒙研发建设的供应商，基于HMS提供应用服务的开发者也是鸿蒙应用生态中不可或缺的一环；同时，鸿蒙生态作为华为软硬件双轮驱动战略中的联接者，将间接利好华为大生态的其他合作伙伴；而华为作为国产软硬件大生态中的弄潮儿和先行者，将进一步助力软硬件层面的国产化，推动国产软硬件生态的繁荣。
　　图表：鸿蒙生态伙伴直接受益，进一步带动华为生态、国产软硬件生态繁荣
　　资料来源：中金公司研究部