国产操作系统发展及分析
操作系统是连接计算机系统软硬件资源的纽带，是计算机生态环境的重要组成部分，也是整个信创产业的根基。长期以来，全球操作系统市场的厂商主要为欧美企业。我国操作系统的发展起步晚，国产化率较低，竞争力并不突出，国产操作系统生态也存在短板。近年来，在外部环境、内部政策、新兴市场需求等多方面因素的共同推动下，国产操作系统进入发展机遇期。
《“十四五”数字经济发展规划》、《“十四五”软件和信息技术服务业发展规划》等多项重要政策均强调了操作系统国产化的重要性和迫切性。其中，《“十四五”数字经济发展规划》设立“数字技术创新突破工程”，要求补齐关键技术短板，集中突破操作系统等领域关键核心技术。国产操作系统面临的挑战与发展机遇并存，总体来看，实现高质量发展的整体趋势向好。
1国产操作系统面临严峻挑战
1.1市场占有率仍处低位
当前，全球操作系统主要厂商为微软、苹果、谷歌等企业，占据了包括桌面、服务器和移动设备操作系统的全球主要市场份额。根据亿渡数据2022年中国EDA行业深度研究报告，在桌面操作系统方面，微软和苹果的全球市场份额分别为75%和24%；在服务器操作系统方面，Linux和微软的市场份额分别为79%和20%；在移动设备操作系统方面，谷歌和苹果的市场份额分别为75%和24%。
据国际数据研究机构Statcounter发布的统计数据，截至2021年，微软操作系统年装机上亿套，年销售收入超200亿美元。国产操作系统年装机不足300万套，年销售收入不足20亿人民币，在我国国内市场占比不足4%。国产操作系统尚未形成市场机制驱动、有效、稳定、持续的用户需求。一方面，行业用户缺少对国产操作系统的技术细节认识，国产操作系统企业在行业用户项目建设前期，较少与用户开展必要的技术分析和需求对接，导致在项目实施过程中可能面临较多问题，如项目周期长、实施困难多、工作量大、支持服务少等；另一方面，国产操作系统企业也难以挖掘到用户的实时需求，只能以开源社区资源发布版本交付用户，结果在实施和维护环节需要投入大量精力解决兼容性、稳定性、可靠性等问题。
1.2核心技术水平亟待突破
目前，国产操作系统均基于开源Linux内核开发，多为基于Ubuntu、Debian、Fedora、CentOS、RHEL等Linux商业版本的衍生版本，不具备操作系统内核、图形桌面系统等方面的核心技术能力。国产操作系统图形化桌面是一大核心技术短板，导致国产操作系统用户体验不及预期。国产操作系统图形界面应用研发框架、工具缺失，导致应用生态贫乏。如腾讯公司为国产操作系统研发的QQ软件与微软操作系统下的QQ软件从外观到用户体验均有较大差距。在国产操作系统上，可运行的主流商业、科研、娱乐等应用的数量和质量，至今仍无法与微软操作系统相比。国产操作系统因缺乏知识产权，字体兼容性等问题较为突出，微软文档在国产操作系统打开时，显示的字体效果不同，直接影响文档打印效果，这对消费者使用国产操作系统构成较大障碍。
1.3生态构建还不够成熟
国产操作系统上下游软硬件的配套与国外成熟操作系统有较大差距。针对不同芯片架构，国产操作系统已形成10余种技术路线，但缺乏统一开发标准，适配工作量大。根据公开数据，微软的适配硬件约1 600万件，适配软件约3 500万个。国产操作系统的适配硬件约20万件，适配软件不到200个。在开发者生态上，国外操作系统企业提供全面开发者支持，拥有数以千万的开发者。相比之下，国产操作系统的生态成熟度较低。例如统信软件设立了统信软件教育与考试中心，麒麟软件设立了麒麟软件教育发展中心，为开发者提供培训。根据公开数据，2021年1-10月，累计培训人次均不足50万。
2国产操作系统现状分析
2.1竞争力不断提升
经过20多年发展，国产操作系统逐步从“可用”迈向“好用”。在规模方面，国产操作系统的市场占有率不断提升。公开数据显示，2019年以来，麒麟软件收入连续翻番，年增速达140%。国产操作系统在政府、电信、金融、能源等细分市场占有率不断提升、屡创新高。2022年上半年，国产操作系统在政务行业占有率达40%，在金融和能源行业达30%。在技术方面，打通上游处理器、下游应用等全产业链，有效解决软件兼容性、稳定性差等问题，关键性能指标与国外厂商的差距显著缩小。
例如openEuler是首款面向企业的开源全国产化操作系统，根据其官网信息，openEuler操作系统支持鲲鹏、飞腾、RSIC-V、昇腾、海光等多种计算架构与芯片，并对统信软件DDE及麒麟软件UKUI等第三方桌面环境进行支持。结合华为自研的鲲鹏芯片以及openGuass开源数据库系统，openEuler操作系统作为中枢，能够有效支持华为全国产化数字底座，并对各类第三方应用软件进行支持实现生态功能丰富化。在金融、运营商等领域，openEuler已经拥有大量成功案例和大客户。
公开报道显示，截至2022年11月，openEuler装机量累计达245万套，超过10家厂商发布商业发行版，打通国产自主软硬件产业链。国产操作系统在性能等关键指标上已与国外厂商看齐，研发的迁移改造技术日臻完善，在金融领域实现了分布式信用卡核心业务系统无感知迁移，在电信领域实现了客户中心系统无感知迁移，在能源领域实现了智能调度系统无感知迁移。
2.2市场逐步扩大
长期以来，国产操作系统渗透水平低。随着数字经济高度发展，国产操作系统的市场潜力不断释放，市场规模增长明显。根据民生证券2022年发布的《信创新时代系列深度报告操作系统篇：谁是少年中国“微软”》，2021年，国内桌面计算机出货量5 700万台，服务器出货量375万台，按每年出货量增长5%来估计，桌面和服务器操作系统的市场规模将每年新增超200亿，加之存量系统国产化替代逐步推进，国产操作系统的市场广阔。
2.3生态趋于成型
国产操作系统“各自为战”的局面正逐步改善，统信正成为国产操作系统龙头，引领国产操作系统生态发展。2020年以来，统信桌面操作系统在政务等行业的市场占有率领先，目前已有超80个政府部门使用统信UOS操作系统。2022年7月，统信宣布生态适配数量突破50万，成为国内首个突破50万生态适配的操作系统厂商。同时，国产操作系统企业已主导形成多个开发社区。2019年12月，华为主导形成openEuler操作系统社区。2020年9月，阿里云、统信软件和三大运营商发起“龙蜥社区”。2021年12月，腾讯、浪潮等20余家企业建立“OpenCloudOS”社区。2022年6月，国家工业信息安全发展研究中心等单位成立“openKylin”操作系统社区，组建中国首个桌操作系统开发者平台，目前拥有25万名用户、125家社区会员。
3国产操作系统的发展机遇
在外部环境、内部政策、新兴市场需求等多方面因素的共同推动下，操作系统国产化进入发展机遇期。
3.1外部环境推动
2020年1月，微软Windows 7停止服务。2020年12月，CentOS官方宣布CentOS Linux项目的停服计划。2021年3月，美国提出探索新方式对相关开源软件出口管制。2021年12月，美国宣布将引导盟友为开源软件生态制定规则。在此背景下，我国操作系统自主可控进程加速，操作系统社区陆续成立，国内用户向国产操作系统迁移的意愿也明显提升。
根据中国信通院2021年对企业操作系统迁移意愿的调研数据，各行业向openEuler等国产操作系统的迁移意愿大多超过半数，其中政务行业迁移意愿接近100%，能源行业迁移意愿约60%，电信行业迁移意愿达90%，金融行业迁移意愿约80%。互联网行业迁移意愿虽只有40%，但这一比例已高于向其它国外操作系统迁移意愿。国产操作系统企业也抓住时机，推动国产服务器操作系统推广。如麒麟软件承接相关政务云改造建设项目，将运行在基于X86架构芯片服务器的CentOS 7.6操作系统之上的政务大数据平台部分组件，迁移至基于鲲鹏服务器的银河麒麟高级服务器操作系统V10之上。迁移后的系统运行稳定，满足用户需求且部分指标优于原系统。
3.2内部政策利好
近年来，我国高度重视科技自立自强，围绕信创产业安全可靠等出台一系列政策，鼓励技术研发与创新。2020年9月，国家发改委等4部门出台《关于扩大战略性新兴产业投资培育壮大新增长点增长极的指导意见》，提出加快关键软件核心技术攻关。2021年7月，工信部等6部门出台《关于加快培育发展制造业优质企业的指导意见》，提出加大基础软件等领域关键核心技术与产品的攻关。2022年1月，国务院出台《“十四五”数字经济发展规划》，要求着力提升基础软件供给水平，强化关键产品自给保障能力。2022年9月，国资委发布具体要求，明确了国资信创产业发展的各阶段目标。同时，地方政府也陆续出台支持政策，推动操作系统国产化。
3.3市场需求增加
随着新一代信息技术向着万物互联方向发展，操作系统急需增强多样化设备支持能力，以满足桌面计算机、服务器、云计算设备、边缘计算设备、嵌入式设备等各类终端的需要。基于5G、人工智能的多场景应用也需要操作系统和应用之间的高效交互来保障。当前，国外操作系统在车载、机器人、物联网等操作系统新市场尚未形成垄断格局，国产操作系统具有一定抢占新领域制高点的优势。openEuler、鸿蒙等已在车载、物联网、智能家居等操作系统方面发力，麒麟软件等积极参与各级政务系统向国产操作系统的迁移改造。
4国产操作系统发展建议
操作系统国产化发展面临着核心技术突破、运营模式创新、外部环境施压等方面的挑战。建议政府部门把握技术发展规律，加快创造利好政策环境。相关企业一方面要积极响应国家引导，用好政策红利，提升发展持续性和竞争力；另一方面要强化底线思维，提升抗风险能力。
4.1强化政策支持引导，发挥产业链合力
在当前环境下，操作系统国产化发展离不开政府的支持与引导。建议一是推动建体系，梳理各行业操作系统国产化需求，理清系统部署和迁移后带来的新问题，引导构建价格、服务、市场、应用等多维一体的国产操作系统发展体系，为操作系统国产化开拓市场空间。二是整合产业链，推进上下游软硬件配套，整合软件开发者、芯片厂商、终端厂商和运营商等产业链各主体，建立国产操作系统全产业链对接长效机制。三是有力稳预期，稳定国产操作系统产业政策预期，加大政策、资源投入，提振市场信心。
4.2提升核心技术水平，加快扬长补短
核心技术水平不高和知识产权缺口导致国产操作系统的用户体验不及预期。建议一方面要加快补短，企业等研发机构要重点攻关图形化桌面、字体兼容等技术难点，推出应用研发框架和工具，提升兼容性、稳定性、可靠性，加快缩小应用软件从外观到用户体验与国际龙头企业的差距。另一方面要着力扬长，国产操作系统历史包袱少、兼容任务轻，符合自主可控要求。国外操作系统市场占有率高，但在安全性上存在不足，建议相关企业在国产操作系统的安全性能提升上多下功夫，打造安全操作系统标杆，以自主安全赢得竞争优势。
4.3创新市场经营模式，确保持续运营
操作系统国产化已进入规模发展阶段，但仍以政策驱动为主，快速实现市场驱动需要足够的营收和利润来支撑。建议一方面要开展错位竞争，国外操作系统企业多聚焦消费者操作系统市场，国产操作系统企业可在推进传统桌面、移动设备操作系统核心技术突破的同时，聚焦云、嵌入式、物联网等新兴操作系统市场开展研发，利用我国用户规模大等优势，为产品迭代提供多元应用场景，对内加强物联网、车联网等新兴领域的设备与国产操作系统的捆绑集成，对外瞄准发展中国家数字化转型需求，关注“一带一路”沿线国家等，抢抓欠发达国家市场。另一方面要摸清用户需求，积极对接各行业国产化推进计划，推动形成稳定持续的规模化市场需求，与用户深入沟通，提升用户对国产操作系统的认识与了解，在项目上马前进行充分的技术分析，有效解决供需不匹配、系统维护耗费大量精力等问题。
5结束语
国产操作系统是国之重器，发展机遇与挑战并存。为推动其高质量和可持续发展，政府部门要把握技术发展规律，确保国产操作系统政策和资源长期投入，引导构建价格、服务、市场和应用等多维一体的国产操作系统体系，发挥产业链合力；相关企业要积极响应国家引导，用好政策红利，提升核心技术水平，创新市场经营模式，做强自主生态，提升发展持续性和抗风险能力。
作者：贵重 李艳 李云翔 杜雅端 赵蓓
