国产操作系统如何重塑“新格局”?
作者 | 物联网智库2023-01-03

操作系统是基础软件的“魂”。长期以来,国产操作系统的声音相对较少,致使很长一段时间内大家对国产操作系统的兴致越来越低。但经过多年发展,国产操作系统其实已经默默取得了阶段性进展。

智次方

从全球操作系统的市场格局来看,微软、谷歌和苹果公司的Windows、Android、MacOS操作系统在全球市场中占据绝对优势,排名和份额的变动也基本是在这些操作系统之间进行。

据Statcounter的数据,自2013年开始,Android系统份额逐年攀升,并于2017年首次超过Windows位列第一;2022年9月,全球操作系统市场中Android和Windows系统分别以44%和30%的市场份额位列第一、第二。过去10年间,Windows系统持续走弱,市场份额下降近66%, 被Android和iOS等系统侵蚀严重。单从桌面操作系统来看,2022年9月时,Windows系统的市场份额为85%,2011-2021年Windows系统的市场份额下降约14%,而国内操作系统份额在统计维度中不超过8%,在全部操作系统维度中不超过4%,份额较小。

2022年9月中国操作系统份额

2022年9月中国操作系统份额,来源:挚物产业研究院整理

相比于国外的主流操作系统,除市场份额外,国产操作系统在硬件适配、系统内核和配套软件方面也存在一定差距:在硬件方面,国产操作系统适配硬件数量远少于主流系统,虽然国产操作系统基本都对国产芯片开发了不同版本,但由于缺乏统一标准,导致软硬件厂商适配工作量剧增,增加了调试成本;在系统内核方面,国产主流操作系统对国外内核依赖度较高,对内核理解有待加强;在基础软件方面,国内缺乏高质量、高优化的编译器,而且国内操作系统适配软件数量、质量和Windows等平台差距悬殊。

目前,每年我国电脑的出货量接近甚至超过五千万台,但国产操作系统装机量却刚刚超过5%,90%以上的份额仍被Windows和Mac OS等系统牢牢占据。随着国产操作系统生态建设开始破局,以及国产化替代趋势逐步强化,国产操作系统行业格局正迎来深刻变化。

国产操作系统事关我国信息安全

在上世纪90年代,芬兰人林纳斯托瓦兹就发明了Linux操作系统,并做到了人人免费使用,在进入中国市场后,国内企业纷纷以Linux为基础开发出一系列相关系统版本,使得在此后的很多年里,我国虽一直在探寻新的系统,但其大部分都很难脱离Linux系统内核。简而言之,在国产操作系统外壳之下,很多核心还是来自于国外的Linux系统。

而在云计算、大数据等新一代信息技术崛起的背景下,数字化已经根植于社会的方方面面,国产自研操作系统不光对于相关行业,甚至对于整个国家安全来说,都将起到无比重要的作用。

在操作系统领域,过去几十年的时间里,由于受到“造不如买”等观念的影响,使得我国在操作系统领域一直进展较慢。这样的情况不论是对于手机、PC或是物联网产业,都存在很大的潜在威胁。试想,仅仅在个人消费品领域,很多年轻人从小接触互联网就在使用Windows等国外操作系统,很多软件也是适配Windows系统,一旦未来在操作系统领域被国外限制,国内的企业将十分被动。

近年来,对于国产操作系统影响最大的事件莫过于开源操作系统CentOS的停更。2020年时,红帽公司宣布将在2021年12月31日和2024年6月30日分别终止对CentOS 8和CentOS 7的服务支持,这意味着红帽将不再对后续漏洞进行修复,导致操作系统的安全性大打折扣,而当前,CentOS已经在金融、电信、政务、互联网等行业广泛应用,停更将导致用户无法获得官方补丁安装支持和系统升级,使得国内使用CentOS服务器的企业业务将面临安全漏洞隐患等问题。

在“十四五”期间,国家把科技自立自强作为国家发展的战略支撑,安全成为信创产业的发展重点,“数据安全”、“信息安全”、“网络安全”等成为媒体常常提及的词汇,针对信创产业,国家还提出了“2+8+N”的体系,需要递次推进,逐步实现国产化替代。其中,“2”指党、政;“8”指金融、电力、电信、石油、交通、教育、医疗、航空航天等8大关键行业;“N”指把信创产品全面应用到消费市场,这也给国产操作系统带来了新的机会

面对这一市场大趋势和缺口,国内操作系统厂商早已做好准备,推出的各类系统方案也在不断完善。例如,国内的操作系统厂商统信软件就将推出UOS V20服务器操作系统的免费使用授权,以应对CentOS停更带来的挑战,麒麟软件也基于openEuler社区版本推出了麒麟V10操作系统,同时支持桌面端和服务器端,在国产服务器市场上优势明显。

国产物联网操作系统发展迅速

在桌面和智能手机等领域,国产操作系统目前的确不占优势,但在发展得如火如荼的物联网领域,却是另一片光景。

物联网操作系统是一种在嵌入式实时操作系统基础上发展出来的、面向物联网技术架构和应用场景的软件平台,是支撑物联网大规模发展的核心软件,不仅屏蔽了物联网硬件开发的差异性,还提供了统一的编程接口,为多个应用的执行提供了运行环境,并通过对传感器、射频、激光扫描及定位技术等的综合应用,可以对建筑、车辆以及各类相关设备实现有效管理,降低了物联网应用开发的成本和时间,也提升了生产生活的效率。

当前,据不完全统计,常见的物联网操作系统多达几十种,大致可分为三类:一类是各种Linux开源版本的系统,通常复杂度较高,适用于大中型设备;二是各种非linux开源项目,适用于中小型设备;三是厂商自定义的各种小型固件,适用于微型或特殊用途的设备。

国产物联网操作系统发展迅速

近年来,国产物联网操作系统在国内的市场份额更是持续提升,预计在2022年底将达到96.9%, 为物联网产业的安全发展注入强劲动力。很多颇具实力的科技大厂更是各类操作系统同步开发,以华为为例,近年来,华为一直在着力打造鸿蒙、欧拉两个开源操作系统。其中,鸿蒙定位于智能终端、物联网终端和工业终端领域的操作系统,欧拉则定位于面向服务器、边缘计算、云、嵌入式设备等领域的操作系统。

2016-2022年国产物联网操作系统市场规模占比走势

2016-2022年国产物联网操作系统市场规模占比走势,来源:挚物产业研究院整理

开源让国产操作系统发展壮大

发展国产操作系统,除了需要政策支持以及厂商参与外,最大的难度就在于开源和生态的构建,同时还要覆盖性能测试、兼容适配、联合优化等各个方面,微软过去的壮大过程,就是长期与软硬件开发者长期磨合、合作推进生态的结果,古老的Windows XP系统就有大约4千万行代码,Windows Vista则有大约5千万行代码,算上修正掉的代码估计超过一亿行,这些绝非少数几家企业可以独立完成,需要多方参与共建。

在操作系统开源方面,以开源的方式来推动操作系统的技术创新,不仅汇聚了国内外更多的开发者和前沿技术,而且推动了开放的社区建设与治理。近年来,国内的环境发生了较大变化:曾经国内企业以使用开源为主,而现在则逐渐转变为贡献开源甚至主导开源:

  • 2019年,华为欧拉操作系统正式开源,2021年11月9日,华为将欧拉开源操作系统项目正式捐赠给开放原子开源基金会,此后,欧拉系统的发展从企业主导阶段转为产业共建和社区自治阶段,发展速度明显加快:2021年时欧拉的社区成员数量仅为300多,2022年则达到600多,装机数量也从2021年的100万套增长至去年的300万套。

  • 2022年6月,统信软件宣布将以旗下的“深度(deepin)社区”为基础,建设立足中国、面向全球的桌面操作系统根社区,打造中国桌面操作系统的根系统,很快,麒麟软件也发布了桌面操作系统根社区——openKylin。截至目前,统信生态适配数量突破了100万,生态伙伴数量也达到5400余家,社区注册用户近24万,应用商店上架应用达6万余款。

过去,国内的很多企业不理解既然操作系统是开源的为何还要收费,而现在,开源的商业模式也逐渐被国内企业所接受。中国工程院院士廖湘科认为,开放开源是软件根技术创新,特别是发展操作系统这类基础软件的重要途径,充分利用开源,联合开发者、社区、软硬件上下游企业链,共同发展壮大国产操作系统产业,是当前最行之有效的途径。

写在最后

时至今日,国产操作系统在产业环境、技术创新、生态共建、商业验证、开源共享、人才培养等方面同步发展,整个产业已经走过了“冷启动”阶段,进入高速成长期。不过,国产操作系统要想进一步撬开市场,还需要在下游为用户提供与操作系统适配的丰富应用软件,在上游适配兼容更多的硬件终端。总体来说,国产操作系统正逐步从“可用”走向“好用”和“易用”,但这段路程或许较为坎坷和漫长。

参考资料:

1.《国产操作系统发力个人消费市场》,台海网

2.《智次方2023年中国AIoT产业全景图谱报告》,挚物产业研究院

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