Compilador de Arca de Huawei: Un puente para una programación perfecta

El sistema operativo Android ha sido superado sistemáticamente por el rival iOS, por un sinnúmero de razones técnicas complicadas. A pesar de que el procesamiento en Android ha mejorado gradualmente en los últimos años, ninguna de las innovaciones anteriores se había acercado a cerrar la brecha con iOS. Sin embargo, una tecnología novedosa amenaza con anular el status, elevando a Android a un nuevo dominio de rendimiento. Para comprender cómo se logrará esto, primero es necesario analizar detalladamente cómo se desarrollan y ejecutan las aplicaciones en los teléfonos móviles.

¿Qué es un compilador?

Los compiladores sirven como el puente entre el mundo humano y el mundo de las máquinas. Cada programa en un teléfono móvil debe ser "desarrollado" antes de que pueda implementarse, con el código de máquina convertido del lenguaje de programación de alto nivel utilizado por los desarrolladores de software. El compilador es responsable de este proceso de conversión. Por lo tanto, la eficiencia del compilador tiene una influencia directa en el rendimiento y la eficiencia de la aplicación móvil.

Descripción general de la compilación en el sistema Android

Para versiones anteriores a Android 5.0, Android utiliza la máquina virtual Dalvik, que además de interpretar el código durante la ejecución, compila el código Java asignado con frecuencia en el código de la máquina mientras se ejecuta el programa, por medio del compilador Just in Time (JIT). No obstante, la eficiencia de ejecución es relativamente baja en este marco. Desde Android 5.0 hasta Android 6.0, Google lanzó ART (Android Runtime), utilizando el compilador AOT (Ahead-Of-Time) para resolver problemas de eficiencia anteriores relacionados con la ejecución de código Java. Cuando se instala una aplicación en estas versiones, el sistema convierte una parte del código Java en código de máquina de antemano. Dado que la conversión se ha completado al menos parcialmente durante la instalación, la aplicación se ejecuta más rápido que en versiones anteriores a Android 5.0. No obstante, este proceso todavía tiene dos desventajas principales: la instalación puede ser lenta y también puede ocupar una cantidad exorbitante de espacio en disco. Como solución, Android 7.0 utiliza AOT y JIT para la compilación, e intérpretes para interpretar y ejecutar el código, a fin de equilibrar adecuadamente el tiempo de instalación, la asignación de espacio y el rendimiento, asegurando que ningún factor se vea afectado drásticamente.

A pesar de estas mejoras alrededor de los márgenes, se utiliza el mismo enfoque básico de interpretación de código durante la ejecución, como las versiones de hace años, y el rendimiento de Android aún está por detrás de iOS.

Propiedades del compilador de arcas de Huawei

Hace una década, Huawei ya había comenzado a implementar la tecnología de compilación, y desde entonces ha contratado a cientos de expertos en el campo, con la esperanza de desarrollar una solución más eficiente. El resultado de sus esfuerzos es el compilador de Arca, el primer compilador estático que elimina completamente la necesidad de una máquina virtual o un intérprete, lo que permite la traducción directa al lenguaje de la máquina. El Compilador de Arca fue desarrollado para maximizar la eficiencia de ejecución de los lenguajes de programación Java y C, y su aparición tiene enormes implicaciones para el desarrollo de software. En comparación con los compiladores existentes:

1. El compilador de arca utiliza una compilación estática, que contrasta con la compilación dinámica utilizada para el sistema Android actual. En el desarrollo de aplicaciones estándar de Android, la máquina virtual se activa primero para leer el código de la aplicación, antes de interpretar y ejecutar una línea de código a la vez. Este proceso consume recursos sustanciales y reduce drásticamente la eficiencia general de la aplicación. Por supuesto, existen alternativas, tecnologías de compilación anticipadas o en tiempo de ejecución, como AOT o JIT, que convierten algunos programas en códigos de máquina y los ejecutan directamente en la CPU. Sin embargo, incluso estas soluciones no pueden desvincular completamente el proceso de la máquina virtual, un obstáculo para aumentar el rendimiento de Android a pasos agigantados.

2. Un inconveniente potencial de la compilación estática es que puede ser demasiado rígido, al no realizar los ajustes iniciados por un compilador dinámico durante la ejecución. La compilación estática del compilador de arca Huawei resuelve esto al traducir a la perfección las características dinámicas del lenguaje de programación en código de máquina. En términos prácticos, esto permite que las aplicaciones instaladas en un teléfono móvil se ejecuten a toda velocidad inmediatamente.

3. El compilador de arca está diseñado para su implementación durante el desarrollo de software. Por el contrario, el proceso de compilación actual tiene lugar después de la instalación, en el teléfono, y como resultado consume recursos adicionales.

Debido principalmente a estas razones, El Compilador de Arca aumenta significativamente el rendimiento del sistema.

1. EMUI 9.1 inicia la compilación estática para el servidor del sistema principal, aumentando la fluidez en un 24% y la capacidad de respuesta en un 44%.

2. Después de que se ejecutó la compilación estática en la plataforma de redes sociales de Weibo, aproximadamente análoga a la versión china de Twitter, la fluidez mejoró hasta en un 60%.

Perspectiva del futuro

El compilador de arca está actualmente compilado y optimizado para la arquitectura general de chips ARM. En el futuro, el diseño colaborativo de hardware y software apuntará a maximizar las capacidades del chip Kirin. El Compilador de Arca admite el uso estándar de Java, lo que permite la compilación directa de aplicaciones de terceros, sin modificaciones de código. Además, la naturaleza flexible del Compilador de Arca permite ajustes en la estructura del código, para mejoras adicionales en el rendimiento y la memoria.

Huawei optó por hacer del Compilador de Arca un sistema de código abierto, lo que significa que los desarrolladores externos pueden usar y adaptar la tecnología de acuerdo con sus necesidades individuales. Un marco de código abierto permite que el compilador de arca se aplique en una amplia gama de escenarios, desde la mejora del rendimiento de la aplicación hasta la integración de la industria y nuevas experiencias de usuario. Esperan que un gran número de desarrolladores de aplicaciones y fabricantes de teléfonos móviles utilicen el Ark Compiler para mejorar aún más el sistema Android, que a su vez mejorará el sistema del Compilador de arca. Concebido como una forma de tecnología accesible, es compatible no solo con Android, sino también en diversos contextos en la industria de las TIC.

Durante los próximos seis meses, Huawei celebrará dos grandes conferencias dedicadas a los desarrolladores y al ecosistema más grande, la Conferencia de Desarrolladores de Huawei Device China y la Conferencia de Desarrolladores de China de Green Alliance. Ambos eventos tratarán temas específicos de código abierto relacionados con el compilador de arcos Huawei, en un esfuerzo por hacer que los beneficios de esta tecnología revolucionaria sean lo más accesibles posible.