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高科技行业的“灵魂” 国产操作系统进入高速成长期

高科技行业的“灵魂” 国产操作系统进入高速成长期 中国科技信息
2023-01-07
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根据测算,国产操作系统通用市场增速将超过20%,在 2024年将达到34.1亿元的规模。


长期以来,我国高科技行业一直面临“缺芯少魂”的困局,这里“芯”指芯片,“魂”则是操作系统。作为信息产业发展的根基,操作系统的重要性不言而喻。

在整个信息产业中,操作系统被认为起着“承上启下”的作用,承接了上层软件生态和底层硬件资源,被视为信息技术产业的核心,一直以来,操作系统技术被海外主导,我国由于发展起步较晚,在信息技术领域一度陷入“缺芯少魂”的局面,导致核心技术常常受制于人,国家信息安全无法得到保障。


近年来,贸易战不断上演,俄乌战争的爆发,让没有纯自主研发的操作系统弊端就更加凸显,因此,我国也必须拥有完全属于自己的操作系统。在风起云涌的变革时代,国产操作系统研发何去何从?今天,请跟随《中国科技信息》一起来探索这个问题的答案。


“承上启下”的操作系统 中国能否有一席之地?



在深入了解操作系统之前,首先要了解的是它的定义。操作系统(Operating System,OS)是指控制和管理整个计算机系统的硬件与软件资源,合理地组织、调度计算机的工作与资源的分配,进而为用户和其他软件提供方便接口与环境的程序集合。简单来讲,操作系统本质上是软硬件资源的分配者,是承上启下的核心部件。它更是现代信息社会的基础架构,更是国家信息安全的基石。



在过去的几十年间,微软、谷歌、苹果等巨头始终霸占着操作系统王国。在大型机、桌面和移动计算时代,西方企业占据了绝大部分的通用操作系统市场。这也成了彼时摆在全体中国人面前的一道关卡,泱泱大国能否研发出属于自己的操作软件,从而摆脱被西方垄断的操作系统市场?而随着人类社会、信息空间、物理世界的深度融合,通用操作系统已越来越难以适应复杂多变的应用需求,面向云-管-边-端的场景计算成为信息科学的新浪潮。我国又该如何超越通用操作系统,研发出更符合时代需求的国产操作系统?


为此,近20年来,国家发布多项政策,提出加快关键硬件和软件的发展,推动各个行业国产化替代的脚步提速,而操作系统作为协同软硬件的中间层,有着重要的战略地位。


国产化脚步提速 向市场化发起冲击



操作系统作为信息技术的核心底座,具有复杂度高、投入大、生态建设难、成功率低等特点,想要“啃”下这块“硬骨头”可不是件容易的事。在政策的引导下,我国经过长达二十余年的探索与实践,已经有能力在技术上实现一个大型的操作系统。具体而言,国内操作系统从“可用”到“好用”,已经有了很大的飞跃。以深度操作系统为代表的国产产品,历经数次技术的更新换代,软件生态持续升级。到目前为止,我国自主开发并被列入国产化名录的操作系统已经有39个。


同时,近几年国内操作系统市场快速增长,人才储备量提升,政策投入力度巨大,操作系统产业正迎来新机遇,国产操作系统也借助国家国产化项目工程及新创产业的发展,向市场化发起冲击。目前国产操作系统形成了麒麟、统信两大巨头,中科方德、普华等逐步发力。麒麟软件2019—2021年收入复合增速约为140%,2021年净利润增速达到67%;欧拉等生态不断繁荣,截至2022年11月,openEuler 欧拉操作系统的累计装机量达到 245万套,超过10家厂商发布商业发行版,并具有大量重要行业客户。


不仅如此,根据测算,国产操作系统通用市场增速将超过20%,在2024年将达到 34.1亿元的规模。服务器操作系统方面,数据显示,2022上半年,中国服务器操作系统新增装机量是195万套,全年预计超过400万,过去两年,这个数字是322万和350万。这说明在产业数字化的背景下,操作系统依然是个巨大的增量市场。

从“可用”到“易用” 国产操作系统仍面临挑战



目前,开源操作系统在我国关键行业之中广为应用。其中,开源社区是开源操作系统的创新源泉和主要的开发场所,对于供应链安全极其重要。国产操作系统全部采用开源技术路线,其内核、基础函数库、网络协议、图形库、浏览器引擎等底层代码,都是基于开源代码,并不是自主开发。

直到2021年12月31日,开源操作系统CentOS 8正式停止使用且不再受社区支持,取而代之是滚动版本CentOS Stream,而CentOS 7也将于2024年结束其最后一个维护周期。CentOS 停服之后给中国开源操作系统社区发展带来新机遇,华为云、阿里云、腾讯云等云计算厂商,率先在国内成立开源社区,努力掌握其在底层系统软件的话语权。



由此可见,在各方机遇的促进下,近年来我国操作系统开源社区发展迅速,据 GitHub2021年数据统计,中国开发者数量已增至700多万,排名全球第二,贡献了 550万个开源项目;另外,我国数字经济转型升级推动信息产业持续增长,新兴技术领域也在迅速发展。以上都为国内开源操作系统社区发展提供了坚实的基础和动力。


尽管一切进步都来得非常之快,但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,例如在硬件方面,国产操作系统适配硬件数量远少于主流系统;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;在基础软件方面,国内缺乏高质量、高优化的编译器等等。


总体而言,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。




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