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打破x86与arm壁垒,安卓应用是如何在PC上无缝运行的?

作者:爱极物

热衷于手机游戏的同学,为了获得更大屏幕的体验,或多或少都尝试过在PC上运行Android模拟器来实现。虽然Windows 11早已宣布可以原生支持Android应用,但由于应用市场环境的诸多限制,在PC上的体验不算理想。而就在这个时间点,全新版本的腾讯应用宝摆在了众人面前。

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腾讯应用宝不仅坐拥国内最庞大的Android应用资源库,便于下载,应用商店符合国人习惯,所有Android应用与PC程序一样都可以在桌面创建快捷方式,直接打开或者多开。更重要的是,应用宝还突破了Windows 11系统的限制,在Windows 10乃至更早的系统版本也能运行。

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事实上,应用宝能够顺畅的运行Android应用,除了本土适配和优化,更重要的是引入了Intel Bridge Technology和Celadon的新一代移动应用引擎来突破x86和arm之间的隔阂。有意思的是,这两项技术从最早的初期研发至今已有12年之久,同样也是Windows 11支持Android应用的主要技术之一。而这两项技术无一例外均来自英特尔。

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突破arm壁垒

与早期的Android模拟器不同,为了获得更好的PC运行Android应用体验,必须对对虚拟机以及设备抽象层和系统框架也做了大量优化工作。对包括多窗口显示、大屏用户体验、应用程序启动时间在内的整个系统进行了优化,同时还针对中国特有的游戏和常见的应用做出大量的软件适配工作,以获得更好大屏效果。而Intel Bridge Technology和Celadon在其中则起到了关键作用。

Intel Bridge Technology确保了Android应用在x86设备上的无缝运行,它是一个后编译器的技术,用处就是能够让非x86的程序跑在x86硬件平台上。这也意味着它还可以做到更多扩展,除了Android应用原生支持,还可以通过虚拟机实现Linux和Windows在不同的硬件平台中运行,做到实打实的横跨多平台。

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而Intel Bridge Technology源自于Houdini技术,中文意思是电影特效魔术师,这项技术在2005年已经存在。按照英特尔的说法,Houdini就像一台跑车,它的二进制编译技术“发动机”在很早之前已经被发明,并通过不同的应用需求加上轮子和其他功能,并不断升级。

Houdini诞生的缘由是在2010年前后英特尔开始尝试手机相关业务时,英特尔发现市面上50%应用无法在平台上运行,因此移动团队在短短8个月时间内利用高效的二进制编译技术实现了Houdini雏形。有意思的是,Houdini团队在2021年6月24日之前,无论是成员姓名、团队历史、基本框架还是具体工作都是保密信息,对内部的同事也不能透露具体工作内容,也正好符合了Houdini电影特效魔术师这个设定。

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凭借着英特尔对ARM和自家指令集、编译器技术的深度理解,Houdini在诞生之初就成为了理想的解决方案,这不是一个通过外部入侵解析的软件,而是已经早早的融入谷歌开发的Android标准之中,也顺利成为Windows与Android之间沟通的桥梁。

由Houdini升级而来的Intel Bridge Technology而今也不再限于手机平台,在最近几年,它已经由终端产品扩展到边缘设备、物联网设备,乃至云端服务器上。可以这么说,英特尔与腾讯应用宝合作的Android on Windows应用方案仅仅是Intel Bridge Technology其中一个分支,针对中国本土应用做了大量适配性优化,让人高兴的是,这个项目100%在中国研发。

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除了Intel Bridge Technology,另一项重要技术就是Celadon。Celadon是一个针对英特尔架构打造的Android堆栈,旨在能够帮助开发者更快地将基于Android的应用在x86平台移植开发。

Celadon会以最短的时间对最新的Android平台提供支持,并实现英特尔平台上各项指令的优化,包括P-Core与E-Core的核心调用,显卡AI性能的调用等等。同时Celadon也提供了不同应用场景的部署支持,比如平板、Windows与Android多系统切换设备,以及一些具备贩售功能的智能机器人,系统交互部分就是通过Celadon实现的。

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英特尔在Celadon上已经投入了近5年的时间和精力,采用了谷歌相关标准和Linux Kernel标准,完全可以通过谷歌的一致性认证,包括扩展海外市场,并且目前为止,Celadon还是100%开源的。

Celadon主要解决了三个问题。第一个是加速开发周期,英特尔能够在Google正式新产品发布的一周之内,就在开源社区发布对x86的支持,目前使用的Android 12系统版本是由市场应用决定了,事实上Celadon已经对Android 13以及未来系统做好了准备。第二个是Celadon会不断在英特尔不同平台上进行优化和测试,包括Atom、酷睿和至强平台。第三个是规模可靠性,Celadon涵盖的范围不仅仅包括PC端,括车载、大型线上会议系统、云游戏都可以做到很好的支持。

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英特尔软件和先进技术事业部副总裁兼中国区总经理谢晓清讲解助力腾讯应用宝的英特尔核心技术

在PC上找到智能手机的体验

让我们把关注点放在应用宝。从Android设备市场或Android应用生态来看,中国是全球非常具有活跃生命力的市场。但出于多种原因,微软和谷歌的产品无法第一时间在中国市场落地,因此英特尔找到了腾讯,从去年夏天开始推动国内的PC与Android应用生态融合的工作。

应用宝是国内最大的第三方应用商店,覆盖了市面上所有的主流应用,可以完整打通整个腾讯生态系统,覆盖了小程序、小游戏、云游戏,在内容上腾讯也在探索跟民生政务结合的新型内容服务方式。

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应用宝通过与英特尔的技术合作建立了一套强大的优势,比如可以将运行Android应用的范围从Windows 11扩展到Windows 10和Windows 7,再比如通过IBT、Celadon、渲染和编码等底层技术的突破,让Android应用的运行效率更高,比早期的模拟器更少的占用系统资源。不仅如此,应用安全性也在腾讯十多年的安全经验中获得保障。

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在技术的保障下,腾讯应用宝利用自身充足的应用商店资源,以及应用的研发能力,开始逐步推动Android应用与Windows的适配,并且已经在诸如QQ阅读一类的应用中起到了样板的效果。

从实际体验来看,QQ阅读或者微信阅读的流畅度与手机相同,并且能够很好的兼容鼠标、键盘,如果在二合一之类自带触控屏的PC上运行,基本上是要代替平板的节奏。

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应用宝还强调对内容的政策并不只是移动内容的搬运工,他们也在鼓励Android应用和小程序能在PC上也应该获得PC特有的布局、视距、光影和内容结构,腾讯也希望能联合英特尔一起建立一套标准,规范PC场景内容的准入和适配规范,为Android应用进入Windows起到良性循环的作用。

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在现场,英特尔请到了惠普作为产品方为Android应用在Windows上的适配背书。早在几年前,惠普就开发了教育PC,并和英特尔合作、腾讯教育合作,在惠普PC里预装了腾讯教育软件。而今,每一台采用英特尔处理器的惠普PC都预装了腾讯小微,惠小微2.0甚至具备了一些标榜AI应用都没有的功能,比如不限应用的实时翻译。

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中国惠普有限公司副总裁暨惠普中国区消费类产品事业部总经理范子军发表演讲

依靠PC强大性能,原本在移动端的游戏也能获得更好的发挥,特别是一些媲美PC游戏画面的手游,为PC应用和手游体验提供更多可能。

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连接新生态

引用请英特尔公司客户端计算事业部副总裁兼中国区总经理Lakshminarayan Krishnamurty的话来说,英特尔创建多年以来一直都致力于用突破性的创新推动社会和商业的发展,释放CPU、GPU、VPU以及基础平台软件技术,为用提供优秀的PC体验,推动IBT与应用宝的合作正是其中之一。

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英特尔公司客户端计算事业部副总裁兼中国区总经理 Lakshmi 发表演讲

中国作为全球最大的Android市场,拥有将近10亿的Android用户,同时Android生态也拥有最多的开发者。与此同时,运行Windows系统的个人电脑设备具有庞大的安装基数。它们还为移动应用程序提供更好的硬件性能和图形显示效果。将Android应用与PC融合,无疑可以碰撞出更多的化学反应。

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而从战略层面来看,英特尔也找到了进入移动领域的新切入点,从Houdini的初尝试,到Intel Bridge Technology联合软硬件生态完成应用跨平台,无论是x86还是arm,在未来都将获得更好的可塑性。英特尔的技术也将有机会顺理成章延伸至车载系统、物联网等更广阔的领域,最终形成一个更为完整的生态圈。

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