谈谈手机GPU驱动升级那点事

最近，MIUI开始推送独立GPU驱动的事情，引起了很多朋友的关注。众所周知，手机的硬件驱动往往不能像电脑一样，独立安装升级，现在情况居然发生了变化，不少朋友纷纷感叹这简直就是黑科技。

▲应用商店竟然可以推送GPU驱动更新？

GPU驱动能够独立升级，对于用户体验来说，无疑是一件好事情。通过独立的驱动更新，手机能够更迅速便捷地获得新驱动带来的性能提升、问题修复。这样的好事情，在别的安卓上也会有吗？这是独门科技还是大势所趋？这就来谈谈吧。

安卓之所以长时间以来，没法像Windows那样灵活升级驱动，是和系统架构息息相关的。安卓基于Linux，而Linux使用的是宏内核，系统内核和驱动等模块紧密结合。而Windows的架构更接近于微内核，系统各模块之间分离度较高。

宏内核和微内核（类微内核）的特性，会反映到驱动的更新推送的体验上。由于宏内核将驱动和系统内核耦合在一起，因此如果想要升级驱动，往往需要升级系统；而Windows这样的类微内核系统，则可以独立升级驱动。微软为了兼容更多硬件，还为驱动设计了标准模型，例如图形驱动的WDDM，音频架构UAA等，只要驱动编写符合WDDM、UAA等架构，就可以自行安装升级，无需对系统内核进行改动。

▲传统意义上的安卓系统架构，可见显示驱动、相机驱动等等都是被打包在Linux内核当中的

尽管宏内核在驱动升级方面不够灵活，但Linux之所以如此设计，还是有道理的——宏内核耦合度高，这可以带来更高的进程间IPC通讯效率，性能更为出色。因此，我们可以看到Linux广泛应用于各类不同性能的设备之上，超算用Linux能够更加物尽其用，智能手环这样的小物件用Linux则可以带来更流畅的体验。

然而，宏内核在移动互联网/物联网时代，则遭遇到了一些挑战。各式各样智能设备迅速涌现，令硬件适配成为了一个不得不面对的问题。

以安卓机为例，市面上的安卓机使用了不同的CPU、GPU、基带、CODEC等等，由于宏内核的高耦合度，安卓机很难对操作系统和硬件驱动进行单独升级，无论想要升级系统还是想要升级驱动，厂商都需要为每个安卓机型号单独制作系统镜像。并不是每个厂商都会选择投入大精力到系统维护当中的，这导致了安卓系统和驱动升级困难，最后的结果就是安卓机系统版本的碎片化。

为此，Google改变了安卓的形态，在安卓8.0中推行了Project Treble机制，将系统（Android OS framework）单独分区，和硬件驱动（Vendor implementation）分离，此后厂商可以为设备单独推送新版安卓，而不需要重新适配驱动。Project Treble大大简化了安卓系统的升级流程，我们也可以观察到，安卓8.0以后的设备，升级安卓大版本的速度比以前更快了。

▲Project Treble将Google的安卓系统框架和硬件供应商提供的驱动作了分离

但这还不够。在安卓10当中，Google推行了Project Mainline，将系统进一步细分模块化。在安卓10中，14个系统组件被Mainline化，媒体解码器、权限控制器、网络组件等系统组件，都可以像普通APP一样，通过应用商店来更新——GPU驱动能够独立更新，就得益于此。

可以说，安卓通过Project Treble和Project Mainline，正变得越来越“微内核”。在尚未正式发布的安卓11中，安卓的组件模块达到了20个之多，安卓的系统维护将会变得前所未有地灵活，变得越来越像PC。

可见，MIUI之所以能够通过应用商店独立更新GPU驱动，主要是受益于安卓Project Treble和Project Mainline的特性。而作为此次更新所服务的硬件，高通芯片的贡献也功不可没。

在去年年底，高通就宣布旗下的最新SoC骁龙865，可以通过应用商店来独立更新驱动，而且更新操作和更新APP一样简单。不过当时高通所说的是通过Google Play商店来进行更新，由于众所周知的原因，国内无法使用Google Play，因此MIUI转用自己的渠道更新GPU驱动，这还是很不错的。

▲高通宣布GPU驱动可以单独更新

如无意外，高通今后也会继续为旗下的芯片发布新驱动，不过是否所有的安卓机都能收到更新？这最终还得看手机OEM厂商——驱动发布后，需要OEM厂商进行测试，然后再向用户推送。无论如何，OEM厂商所需要做的工作，已经比以往少了许多，这都不给用户提供驱动升级，未免太说不过去。

目前高通似乎尚未明确除了骁龙865外，还有哪些芯片能够获得独立的驱动更新。但无论如何，Project Mainline的前途是光明的。此后我们有望在越来越多的手机上得到GPU驱动升级这样的福利，这个Google带来的“黑科技”将成为解决安卓碎片化的希望。

随着移动互联网和物联网的发展，为了更灵活地适配硬件，系统的“微内核化”似乎成为了趋势，从安卓的系统架构变更可以印证这点。希望有更多硬件厂商跟进安卓的新机制，及时为各类硬件推送独立驱动，为用户带来更好的体验吧！