今日Android平台的应用发展
- DIGITIMES企画
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身为非苹阵营的主流Android平台，由于平台版本的零散化，局限了App应用厂商的移植性，微处理器大厂MIPS致力于与Google以及OEM厂商通力合作，迎合Android市集加入完善的计费机制、更安全且符合数码版权防护机制、更开放的多样化架构选择，以及仅需撰写一次程序码就能在各版本平台执行的便利性，同时MIPS也致力于提供Android装置生态下另一个低成本、高性价比的新选择…
美商美普思科技(MIPS)首席移动架构工程师Amit Rohatgi，提到当今Android平台已可以支持MIPS、Intel以及ARM等多样化的处理器架构，有可能达到近100%的Apps程序码移植性：使用Andorid核心函式库的Dalvik Virtual Machine(虚拟机器)，约有80~85%的Java可以被移植，另外约有15~20%的Java则需要改以Android原生开发套件(Native Development Kit；NDK)重新编译，即便有0.1%的Java用到Renderscript函式也一样可以被移植(但这不是今日主题)。依据性能上的需求，有些内容可以在Java虚拟机器执行，有些则是原生码型态执行。当前Java程序码开发朝向可移植为思维，每个程序有其独立专属的虚拟机器，而转译成Dalvik Byte Code(dex)格式的Java程序码具备无硬件架构相依性，可以完全移植到MIPS、Intel以及ARM等架构。
目前MIPS、Intel或ARM均使用NDK内的标准gcc和仿生的libc做代码编译。允许使用C/ C ++函式库，并藉由Java原生界面(JNI)或直接原生执行的两种方式加速。GooglePlay市集已建立好自动化的架构过滤机制，让各种不同架构的智能手机、平板电脑，只会下载到对应于该架构所开发的Apps。
另外透过Java原生界面(JNI)的方式，原生类别(Native class)的程序码，可藉由Android Java classes利用System.loadLibrary来呼叫执行，经由checkJNI也可以做侦错的支持。使用JNI的优点在于程序码可重复使用，某些情况下会增加效能，缺点则是增加撰写的复杂度，程序码也有限定架构的相依性问题。
另一种提昇效能的方式，就是透过Android框架的NativeActivity类别，开发者可以被知会返回呼叫执行周期，开发者也可以负责实作当事件发生(如onCreate()、onStart()、..etc)时的返回呼叫函式；除了广播收音机这部份之外，其他服务与内容供仍需要用JNI原生程序码。
今日Android平台开发上的挑战
Google工程副总裁Andy Rubin的愿景，是在Android平台上建立一个统一的App生态系统。但当今Android平台开发上所面临挑战，像开发者面对版本零散化(2.3/3.0/4.0)，需要有统合一致化(Unification)的API，其次需要计费机制；对SoC供应商与OEM而言，要在某特定平台版本或多样化的平台版本间取舍，还要兼顾版权防护以及对GPU的了解。随着新版本Android API，在智能手机与平板电脑上应用逐渐成熟且赋予可移植性，Google已注意到版本零散化的问题，并领先导向一致化。许多工作坊与培训课程班被开设，以协助开发人员和OEM达到最大化的可移植性。Android统合设计原则，让开发者只须写一次程序码即可。
Amit提到，以Apps市集营收比较，苹果iTunes AppStore为100%，亚马逊AppStore仅89%，而GooglePlay更只有23%。GooglePlay近来改善了一些项目，像阻挡恶意软件(Malware)、全球涵盖度提升到130国，发表Apps后续选购扩充的机制(expansion of in-app purchasing)，开发者可以自动更新订阅和一次性付款，同时负责收款的直接运营商，从去年才2个增加到15个。
另外软件(Apps)、书籍、音乐、视频等已经被垂直整合到GooglePlay市集，登入页面也做了变化。MIPS与OEM供应商合作，提供合宜价位高品质的Android设备。市面上已有MIPS架构的7寸平板电脑仅79美元，他给他两个子女买的都是这种。
MIPS加入创造SoC、OEM的架构多样性选择
有MIPS、Intel与ARM等多样化架构的支持，提供芯片供应商、OEM、运营商和消费者更多的选择。Android平台允许OEM厂商进行差异化动作，像使用界面(UI)的特制化，多种分辨率与多点触控面板的选用，允许多核心CPU、GPU、GPS多层级硬件的选搭等；而兼容测试套件(Compatibility Test Suite；CTS)能确保用户在多样性Android设备中也有一致的使用体验。每个App有专属的UID，确保每个App有独立维护权限，避免影响到别的App；为了数据共享，用户必须明确被告知，例如在App安装阶段。Widevine的和可插拔的DRM数码版权机制，提供统一的关键性内容保护的解决方案。Android提供开发者相当丰富多元、可增加用户体验的绘图子系统加速API，在CPU执行的软件必须最佳化且能顺利与GPU工作串联在一块。
依IDC 2011年7月针对受访者对Android平板的成功因素的调查中，62%认为要着重用户体验；46%认为需从智能手机到平板的移植性；45%认为版本过于零散，版本数需要统合；39%认为价格；33%则看中市集中Apps数量；29%用户看重硬件规格。Android将持续交付出维持硬件架构中立性、允许多样化、一致性的APIs，并帮助降低装置成本以快速扩散到市场上。
Amit总结Android态势，除了平板电脑与智能手机之外，下一个普及的或许是机顶盒与智能电视。目前有多家厂牌如HTC、Motorola、Samsung、LG、Acer、Asus、Philips等，芯片组供应商则有NVIDIA、高通(Qualcomm)、TI、Ingenic、Rockchip，许多平台OS版本，以及三种CPU架构(MIPS、Intel、ARM)。他鼓励开发者要拥抱差异化，运用Dalvik或NDK r8达成程序码移植性。
MIPS对Android平台产业的贡献
Amit提到MIPS对于Android平台产业的贡献，在于启动低成本Android装置，最佳可授权的微处理器核心执行Android OS，提供大众市场的吸引力与焦点，使得平板与智能手机可以人手一机。这也将引导需求创造，开发者将有诱因，将既有内容转成能为大众所接受的新内容，目前已有180万部采用MIPS微处理器技术的平板电脑在市面上，数量正持续快速增长。
目前MIPS针对Android平台所推出的微处理器核心家族，最高端由传统1074K、74K系列重命名为ProAptiv处理器，具备三线发送的超纯量乱序执行CPU架构、高速浮点运算单元，具备1~6核心配置，提供4.4Coremark/Mhz及3.5DMIPS/MHz的单位时脉效能；中端由1004K、34K与24K系列重新命名的interAptiv处理器，具备多线绪(multi-threaded)低功耗核心，1~4核心配置，并达到3.2Coremark/Mhz以及1.7DMIPS/MHz的单位时脉效能；入门部份由M14K系列改名的microAptiv处理器，具备DSP数码信号处理强化电路与微控制器核心设计，可达3.1Coremark/Mhz以及1.57DMIPS/MHz的单位时脉效能。
Google官方在2012年5月发布的NDK Release 8开始支持MIPS ABI，获得Android 4.0完整的支持，MIPS程序代码直接提交并经由Google审核后放置于GooglePlay市集。目前有85% Apps可以在MIPS架构的装置执行，另外也有像Gameloft、Rovio、Halfbrick、Opera、Marmalade、Xamarin、Unity等工作坊协助Android Apps平台移植的服务。
Android在MIPS架构的时间表，在2009 MIPS首度推出采用Android的类平板电脑，2010年进一步推出采用Android的STB机顶盒。
2010年下半Google授权Honetcomb(Android v3.0)给MIPS，随后2011年12月，跟大陆业者合作推出全球第一部配Android 4.0 ICS的MIPS架构平板电脑，时脉达1GHz，代理零售价仅99美元，2012年Philips也在大陆推出100% CTS验证的MIPS架构平板电脑。目前MIPS在数码家庭应用上居主导地位，移动设备的占有率也逐渐成长。
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