談?wù)勈謾C(jī)GPU驅(qū)動(dòng)升級(jí)那點(diǎn)事

最近，MIUI開(kāi)始推送獨(dú)立GPU驅(qū)動(dòng)的事情，引起了很多朋友的關(guān)注。眾所周知，手機(jī)的硬件驅(qū)動(dòng)往往不能像電腦一樣，獨(dú)立安裝升級(jí)，現(xiàn)在情況居然發(fā)生了變化，不少朋友紛紛感嘆這簡(jiǎn)直就是黑科技。

▲應(yīng)用商店竟然可以推送GPU驅(qū)動(dòng)更新？

GPU驅(qū)動(dòng)能夠獨(dú)立升級(jí)，對(duì)于用戶(hù)體驗(yàn)來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是一件好事情。通過(guò)獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)更新，手機(jī)能夠更迅速便捷地獲得新驅(qū)動(dòng)帶來(lái)的性能提升、問(wèn)題修復(fù)。這樣的好事情，在別的安卓上也會(huì)有嗎？這是獨(dú)門(mén)科技還是大勢(shì)所趨？這就來(lái)談?wù)劙伞?/p>安卓為何沒(méi)法單獨(dú)升級(jí)驅(qū)動(dòng)？

安卓之所以長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，沒(méi)法像Windows那樣靈活升級(jí)驅(qū)動(dòng)，是和系統(tǒng)架構(gòu)息息相關(guān)的。安卓基于Linux，而Linux使用的是宏內(nèi)核，系統(tǒng)內(nèi)核和驅(qū)動(dòng)等模塊緊密結(jié)合。而Windows的架構(gòu)更接近于微內(nèi)核，系統(tǒng)各模塊之間分離度較高。

宏內(nèi)核和微內(nèi)核（類(lèi)微內(nèi)核）的特性，會(huì)反映到驅(qū)動(dòng)的更新推送的體驗(yàn)上。由于宏內(nèi)核將驅(qū)動(dòng)和系統(tǒng)內(nèi)核耦合在一起，因此如果想要升級(jí)驅(qū)動(dòng)，往往需要升級(jí)系統(tǒng)；而Windows這樣的類(lèi)微內(nèi)核系統(tǒng)，則可以獨(dú)立升級(jí)驅(qū)動(dòng)。微軟為了兼容更多硬件，還為驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)了標(biāo)準(zhǔn)模型，例如圖形驅(qū)動(dòng)的WDDM，音頻架構(gòu)UAA等，只要驅(qū)動(dòng)編寫(xiě)符合WDDM、UAA等架構(gòu)，就可以自行安裝升級(jí)，無(wú)需對(duì)系統(tǒng)內(nèi)核進(jìn)行改動(dòng)。

▲傳統(tǒng)意義上的安卓系統(tǒng)架構(gòu)，可見(jiàn)顯示驅(qū)動(dòng)、相機(jī)驅(qū)動(dòng)等等都是被打包在Linux內(nèi)核當(dāng)中的

盡管宏內(nèi)核在驅(qū)動(dòng)升級(jí)方面不夠靈活，但Linux之所以如此設(shè)計(jì)，還是有道理的——宏內(nèi)核耦合度高，這可以帶來(lái)更高的進(jìn)程間IPC通訊效率，性能更為出色。因此，我們可以看到Linux廣泛應(yīng)用于各類(lèi)不同性能的設(shè)備之上，超算用Linux能夠更加物盡其用，智能手環(huán)這樣的小物件用Linux則可以帶來(lái)更流暢的體驗(yàn)。

然而，宏內(nèi)核在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)/物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，則遭遇到了一些挑戰(zhàn)。各式各樣智能設(shè)備迅速涌現(xiàn)，令硬件適配成為了一個(gè)不得不面對(duì)的問(wèn)題。

以安卓機(jī)為例，市面上的安卓機(jī)使用了不同的CPU、GPU、基帶、CODEC等等，由于宏內(nèi)核的高耦合度，安卓機(jī)很難對(duì)操作系統(tǒng)和硬件驅(qū)動(dòng)進(jìn)行單獨(dú)升級(jí)，無(wú)論想要升級(jí)系統(tǒng)還是想要升級(jí)驅(qū)動(dòng)，廠(chǎng)商都需要為每個(gè)安卓機(jī)型號(hào)單獨(dú)制作系統(tǒng)鏡像。并不是每個(gè)廠(chǎng)商都會(huì)選擇投入大精力到系統(tǒng)維護(hù)當(dāng)中的，這導(dǎo)致了安卓系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)升級(jí)困難，最后的結(jié)果就是安卓機(jī)系統(tǒng)版本的碎片化。

為此，Google改變了安卓的形態(tài)，在安卓8.0中推行了Project Treble機(jī)制，將系統(tǒng)（Android OS framework）單獨(dú)分區(qū)，和硬件驅(qū)動(dòng)（Vendor implementation）分離，此后廠(chǎng)商可以為設(shè)備單獨(dú)推送新版安卓，而不需要重新適配驅(qū)動(dòng)。Project Treble大大簡(jiǎn)化了安卓系統(tǒng)的升級(jí)流程，我們也可以觀(guān)察到，安卓8.0以后的設(shè)備，升級(jí)安卓大版本的速度比以前更快了。

▲Project Treble將Google的安卓系統(tǒng)框架和硬件供應(yīng)商提供的驅(qū)動(dòng)作了分離

但這還不夠。在安卓10當(dāng)中，Google推行了Project Mainline，將系統(tǒng)進(jìn)一步細(xì)分模塊化。在安卓10中，14個(gè)系統(tǒng)組件被Mainline化，媒體解碼器、權(quán)限控制器、網(wǎng)絡(luò)組件等系統(tǒng)組件，都可以像普通APP一樣，通過(guò)應(yīng)用商店來(lái)更新——GPU驅(qū)動(dòng)能夠獨(dú)立更新，就得益于此。

可以說(shuō)，安卓通過(guò)Project Treble和Project Mainline，正變得越來(lái)越“微內(nèi)核”。在尚未正式發(fā)布的安卓11中，安卓的組件模塊達(dá)到了20個(gè)之多，安卓的系統(tǒng)維護(hù)將會(huì)變得前所未有地靈活，變得越來(lái)越像PC。

可見(jiàn)，MIUI之所以能夠通過(guò)應(yīng)用商店獨(dú)立更新GPU驅(qū)動(dòng)，主要是受益于安卓Project Treble和Project Mainline的特性。而作為此次更新所服務(wù)的硬件，高通芯片的貢獻(xiàn)也功不可沒(méi)。

在去年年底，高通就宣布旗下的最新SoC驍龍865，可以通過(guò)應(yīng)用商店來(lái)獨(dú)立更新驅(qū)動(dòng)，而且更新操作和更新APP一樣簡(jiǎn)單。不過(guò)當(dāng)時(shí)高通所說(shuō)的是通過(guò)Google Play商店來(lái)進(jìn)行更新，由于眾所周知的原因，國(guó)內(nèi)無(wú)法使用Google Play，因此MIUI轉(zhuǎn)用自己的渠道更新GPU驅(qū)動(dòng)，這還是很不錯(cuò)的。

▲高通宣布GPU驅(qū)動(dòng)可以單獨(dú)更新

如無(wú)意外，高通今后也會(huì)繼續(xù)為旗下的芯片發(fā)布新驅(qū)動(dòng)，不過(guò)是否所有的安卓機(jī)都能收到更新？這最終還得看手機(jī)OEM廠(chǎng)商——驅(qū)動(dòng)發(fā)布后，需要OEM廠(chǎng)商進(jìn)行測(cè)試，然后再向用戶(hù)推送。無(wú)論如何，OEM廠(chǎng)商所需要做的工作，已經(jīng)比以往少了許多，這都不給用戶(hù)提供驅(qū)動(dòng)升級(jí)，未免太說(shuō)不過(guò)去。

目前高通似乎尚未明確除了驍龍865外，還有哪些芯片能夠獲得獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)更新。但無(wú)論如何，Project Mainline的前途是光明的。此后我們有望在越來(lái)越多的手機(jī)上得到GPU驅(qū)動(dòng)升級(jí)這樣的福利，這個(gè)Google帶來(lái)的“黑科技”將成為解決安卓碎片化的希望。

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，為了更靈活地適配硬件，系統(tǒng)的“微內(nèi)核化”似乎成為了趨勢(shì)，從安卓的系統(tǒng)架構(gòu)變更可以印證這點(diǎn)。希望有更多硬件廠(chǎng)商跟進(jìn)安卓的新機(jī)制，及時(shí)為各類(lèi)硬件推送獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，為用戶(hù)帶來(lái)更好的體驗(yàn)吧！