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全球计算联盟IP栏目CompuWave:即刻登船 与全球计算专家共逐技术蓝海

智能计算时代的操作系统发展趋势



操作系统会消失么?智能计算时代,人工智能、大数据、云计算等技术的快速发展,产业技术进化速度进一步提升。有观点认为:操作系统的冗杂已经不能适应人工智能时代的快速发展要求,将来可能会整合到AI智能框架中去。那么操作系统会消失在人工智能大潮中么?


笔者认为,在AI时代,仍然需要一个软件统管所有软硬件资源,而且随着算力管理加入,对硬件调配统筹的要求还会更多更高。操作系统不但不会消失,还会吸收融合生态层级功能,从原来的资源驱动级软件,变成一个无所不能的智能+生态底座。但是当前技术还无法突破这种演变,需要AI技术对人机交互范式及传统系统架构的重构后才有可能实现。

传统操作系统的局限性将倒逼产业转型

当前主流操作系统无论是windows还是Linux,本质上都采用的是外挂式AI集成方案,将大模型作为操作系统附加服务,而非整合进操作系统的原生能力。纵观目前最先进的A操作系统,其跨应用调用和执行,AI等功能仍然要受限于操作系统的架构刚性限制,无法实现端到端的意图理解和资源贡献调用。例如:传统操作系统采用分层架构(硬件抽象层、内核层、系统服务层),各层间通过严格定义的接口通信。而AI推理涉及跨硬件(CPU/GPU/NPU)的调用和优化,但现有调度器基于进程/线程抽象,无法感知AI任务的计算依赖关系。更重要的是:这种模式会在AI多模态交互时导致资源和数据的割裂,视频和音频等多模态数据操作系统内是各自独立的管道处理,缺乏时空同步框架,这些都进一步限制了智能应用在操作系统上进一步扩展。但由于是系统架构刚性限制,操作系统除非进行底层重构,否则将无法突破这种天花板

未来操作系统如何拥抱人工智能时代?

如果按照上述思路对于操作系统重构,新一代操作系统应该是围绕AI特性重构核心架构,形成“模型-系统-芯片”全栈协同的智能+生态基座。和传统操作系统相比,新一代智能操作系统将有几个显著的突破点:


  • 颠覆式交互范式:自然意图理解,取代传统图形界面,提供用户场景化的生成式交互方式(语音/视频/图像等等)。目前多数模型都已经能够实现语音对话,这个变化未来可能是最快实现的。


  • 全系统资源和数据共享及调度智能化:操作系统不止能够动态分配系统资源完成任务,未来将和用强化学习算法,自动预测和评估不同的任务求,自主调配CPU/GPU/NPU异构的算力,并实现和外部设备(或设备池)的动态分配,确保最优效率和最佳的用户体验。


  • 多设备协同:随着AI作为核心功能贯穿各应用场景,未来的桌面、服务器等操作系统定义可能会进一步模糊,进而演进成为无缝衔接手机、电脑、智能家居、可穿戴设备的全智能化支撑平台,不同设备间通过操作系统实现数据共享和任务流转。


  • 操作系统安全机制重构:不可变系统,零信任架构和隐私计算技术等出现,操作系统将实现动态的安全体系调整和防护,智能化评估事件对于系统安全的威胁性并做出动态调整,避免传统系统过度依赖软件防护的脆弱性。


  • 操作系统的隐形:最终,随着交互和资源调度的能力升级,未来的操作系统有可能演变为无所不在生态的基础设施。用户可以通过各场景内嵌的探作系统,无缝衔接各类型智能服务。现在我们很多智能电视、新能源汽车的系统和体验,就在体现这个发展趋势。但这种隐形化并不意味操作系统的消亡,而是操作系统核心功能已渗透至信息化体系的每个层级,成为连接物理世界与数字智能的神经中枢。


  • 操作系统的变迁:将实现从工具到生态的范式跃迁。

结语

综上所述,笔者认为操作系统在AI时代不仅不会消失,反而会以更本质的形式重构计算范式。其价值重心将从传统的软硬件资源管理调度转向链接智能化生态,通过泛在接口促进多模型协同、跨平台数据流通和自适应算力供给。正如生物进化中神经系统逐渐复杂化的过程,操作系统将变成数字神经系统,在隐形中实现无处不在的智能服务。


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