國產操作系統如何重塑“新格局”?

在云計算、大數據等新一代信息技術崛起的背景下,數字化已經根植于社會的方方面面,國產自研操作系統不光對于相關行業(yè),甚至對于整個國家安全來說,都將起到無比重要的作用。

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本文來自微信公眾號“物聯網智庫”,作者/Levin。

從全球操作系統的市場格局來看,微軟、谷歌和蘋果公司的Windows、Android、MacOS操作系統在全球市場中占據絕對優(yōu)勢,排名和份額的變動也基本是在這些操作系統之間進行。

據Statcounter的數據,自2013年開始,Android系統份額逐年攀升,并于2017年首次超過Windows位列第一;2022年9月,全球操作系統市場中Android和Windows系統分別以44%和30%的市場份額位列第一、第二。過去10年間,Windows系統持續(xù)走弱,市場份額下降近66%,被Android和iOS等系統侵蝕嚴重。單從桌面操作系統來看,2022年9月時,Windows系統的市場份額為85%,2011-2021年Windows系統的市場份額下降約14%,而國內操作系統份額在統計維度中不超過8%,在全部操作系統維度中不超過4%,份額較小。

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2022年9月中國操作系統份額,來源:摯物產業(yè)研究院整理

相比于國外的主流操作系統,除市場份額外,國產操作系統在硬件適配、系統內核和配套軟件方面也存在一定差距:在硬件方面,國產操作系統適配硬件數量遠少于主流系統,雖然國產操作系統基本都對國產芯片開發(fā)了不同版本,但由于缺乏統一標準,導致軟硬件廠商適配工作量劇增,增加了調試成本;在系統內核方面,國產主流操作系統對國外內核依賴度較高,對內核理解有待加強;在基礎軟件方面,國內缺乏高質量、高優(yōu)化的編譯器,而且國內操作系統適配軟件數量、質量和Windows等平臺差距懸殊。

目前,每年我國電腦的出貨量接近甚至超過五千萬臺,但國產操作系統裝機量卻剛剛超過5%,90%以上的份額仍被Windows和Mac OS等系統牢牢占據。隨著國產操作系統生態(tài)建設開始破局,以及國產化替代趨勢逐步強化,國產操作系統行業(yè)格局正迎來深刻變化。

國產操作系統事關我國信息安全

在上世紀90年代,芬蘭人林納斯托瓦茲就發(fā)明了Linux操作系統,并做到了人人免費使用,在進入中國市場后,國內企業(yè)紛紛以Linux為基礎開發(fā)出一系列相關系統版本,使得在此后的很多年里,我國雖一直在探尋新的系統,但其大部分都很難脫離Linux系統內核。簡而言之,在國產操作系統外殼之下,很多核心還是來自于國外的Linux系統。

而在云計算、大數據等新一代信息技術崛起的背景下,數字化已經根植于社會的方方面面,國產自研操作系統不光對于相關行業(yè),甚至對于整個國家安全來說,都將起到無比重要的作用。

在操作系統領域,過去幾十年的時間里,由于受到“造不如買”等觀念的影響,使得我國在操作系統領域一直進展較慢。這樣的情況不論是對于手機、PC或是物聯網產業(yè),都存在很大的潛在威脅。試想,僅僅在個人消費品領域,很多年輕人從小接觸互聯網就在使用Windows等國外操作系統,很多軟件也是適配Windows系統,一旦未來在操作系統領域被國外限制,國內的企業(yè)將十分被動。

近年來,對于國產操作系統影響最大的事件莫過于開源操作系統CentOS的停更。2020年時,紅帽公司宣布將在2021年12月31日和2024年6月30日分別終止對CentOS 8和CentOS 7的服務支持,這意味著紅帽將不再對后續(xù)漏洞進行修復,導致操作系統的安全性大打折扣,而當前,CentOS已經在金融、電信、政務、互聯網等行業(yè)廣泛應用,停更將導致用戶無法獲得官方補丁安裝支持和系統升級,使得國內使用CentOS服務器的企業(yè)業(yè)務將面臨安全漏洞隱患等問題。

在“十四五”期間,國家把科技自立自強作為國家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐,安全成為信創(chuàng)產業(yè)的發(fā)展重點,“數據安全”、“信息安全”、“網絡安全”等成為媒體常常提及的詞匯,針對信創(chuàng)產業(yè),國家還提出了“2+8+N”的體系,需要遞次推進,逐步實現國產化替代。其中,“2”指黨、政;“8”指金融、電力、電信、石油、交通、教育、醫(yī)療、航空航天等8大關鍵行業(yè);“N”指把信創(chuàng)產品全面應用到消費市場,這也給國產操作系統帶來了新的機會。

面對這一市場大趨勢和缺口,國內操作系統廠商早已做好準備,推出的各類系統方案也在不斷完善。例如,國內的操作系統廠商統信軟件就將推出UOS V20服務器操作系統的免費使用授權,以應對CentOS停更帶來的挑戰(zhàn),麒麟軟件也基于openEuler社區(qū)版本推出了麒麟V10操作系統,同時支持桌面端和服務器端,在國產服務器市場上優(yōu)勢明顯。

國產物聯網操作系統發(fā)展迅速

在桌面和智能手機等領域,國產操作系統目前的確不占優(yōu)勢,但在發(fā)展得如火如荼的物聯網領域,卻是另一片光景。

物聯網操作系統是一種在嵌入式實時操作系統基礎上發(fā)展出來的、面向物聯網技術架構和應用場景的軟件平臺,是支撐物聯網大規(guī)模發(fā)展的核心軟件,不僅屏蔽了物聯網硬件開發(fā)的差異性,還提供了統一的編程接口,為多個應用的執(zhí)行提供了運行環(huán)境,并通過對傳感器、射頻、激光掃描及定位技術等的綜合應用,可以對建筑、車輛以及各類相關設備實現有效管理,降低了物聯網應用開發(fā)的成本和時間,也提升了生產生活的效率。

當前,據不完全統計,常見的物聯網操作系統多達幾十種,大致可分為三類:一類是各種Linux開源版本的系統,通常復雜度較高,適用于大中型設備;二是各種非linux開源項目,適用于中小型設備;三是廠商自定義的各種小型固件,適用于微型或特殊用途的設備。

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近年來,國產物聯網操作系統在國內的市場份額更是持續(xù)提升,預計在2022年底將達到96.9%,為物聯網產業(yè)的安全發(fā)展注入強勁動力。很多頗具實力的科技大廠更是各類操作系統同步開發(fā),以華為為例,近年來,華為一直在著力打造鴻蒙、歐拉兩個開源操作系統。其中,鴻蒙定位于智能終端、物聯網終端和工業(yè)終端領域的操作系統,歐拉則定位于面向服務器、邊緣計算、云、嵌入式設備等領域的操作系統。

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2016-2022年國產物聯網操作系統市場規(guī)模占比走勢,來源:摯物產業(yè)研究院整理

開源讓國產操作系統發(fā)展壯大

發(fā)展國產操作系統,除了需要政策支持以及廠商參與外,最大的難度就在于開源和生態(tài)的構建,同時還要覆蓋性能測試、兼容適配、聯合優(yōu)化等各個方面,微軟過去的壯大過程,就是長期與軟硬件開發(fā)者長期磨合、合作推進生態(tài)的結果,古老的Windows XP系統就有大約4千萬行代碼,Windows Vista則有大約5千萬行代碼,算上修正掉的代碼估計超過一億行,這些絕非少數幾家企業(yè)可以獨立完成,需要多方參與共建。

在操作系統開源方面,以開源的方式來推動操作系統的技術創(chuàng)新,不僅匯聚了國內外更多的開發(fā)者和前沿技術,而且推動了開放的社區(qū)建設與治理。近年來,國內的環(huán)境發(fā)生了較大變化:曾經國內企業(yè)以使用開源為主,而現在則逐漸轉變?yōu)樨暙I開源甚至主導開源:

2019年,華為歐拉操作系統正式開源,2021年11月9日,華為將歐拉開源操作系統項目正式捐贈給開放原子開源基金會,此后,歐拉系統的發(fā)展從企業(yè)主導階段轉為產業(yè)共建和社區(qū)自治階段,發(fā)展速度明顯加快:2021年時歐拉的社區(qū)成員數量僅為300多,2022年則達到600多,裝機數量也從2021年的100萬套增長至去年的300萬套。

2022年6月,統信軟件宣布將以旗下的“深度(deepin)社區(qū)”為基礎,建設立足中國、面向全球的桌面操作系統根社區(qū),打造中國桌面操作系統的根系統,很快,麒麟軟件也發(fā)布了桌面操作系統根社區(qū)——openKylin。截至目前,統信生態(tài)適配數量突破了100萬,生態(tài)伙伴數量也達到5400余家,社區(qū)注冊用戶近24萬,應用商店上架應用達6萬余款。

過去,國內的很多企業(yè)不理解既然操作系統是開源的為何還要收費,而現在,開源的商業(yè)模式也逐漸被國內企業(yè)所接受。中國工程院院士廖湘科認為,開放開源是軟件根技術創(chuàng)新,特別是發(fā)展操作系統這類基礎軟件的重要途徑,充分利用開源,聯合開發(fā)者、社區(qū)、軟硬件上下游企業(yè)鏈,共同發(fā)展壯大國產操作系統產業(yè),是當前最行之有效的途徑。

寫在最后

時至今日,國產操作系統在產業(yè)環(huán)境、技術創(chuàng)新、生態(tài)共建、商業(yè)驗證、開源共享、人才培養(yǎng)等方面同步發(fā)展,整個產業(yè)已經走過了“冷啟動”階段,進入高速成長期。不過,國產操作系統要想進一步撬開市場,還需要在下游為用戶提供與操作系統適配的豐富應用軟件,在上游適配兼容更多的硬件終端??傮w來說,國產操作系統正逐步從“可用”走向“好用”和“易用”,但這段路程或許較為坎坷和漫長。

參考資料:

1.《國產操作系統發(fā)力個人消費市場》,臺海網

2.《智次方2023年中國AIoT產業(yè)全景圖譜報告》,摯物產業(yè)研究院

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