隨著 5G 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的不斷進(jìn)步，未來信息產(chǎn)業(yè)將朝著云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)（IoT）趨勢發(fā)展，產(chǎn)能的爆發(fā)將為終端不同應(yīng)用場景帶來更多需求。
來源 | 興業(yè)證券
大視野：半個世紀(jì)操作系統(tǒng)演進(jìn)史
操作系統(tǒng)（Operating System，OS），是配置在計(jì)算機(jī)硬件上的第一層軟件，是 對硬件系統(tǒng)的第一次擴(kuò)充，占據(jù)整個計(jì)算機(jī)系統(tǒng)核心地位。從 1945 年第一臺計(jì)算 機(jī)誕生至今，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的快速迭代，操作系統(tǒng)也經(jīng)歷了企業(yè)商用、個人計(jì) 算機(jī)（PC），再到移動端三個階段，誕生了諸如 Unix、Linux、Windows、OS X、 Android 等操作系統(tǒng)。隨著 5G 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的不斷進(jìn)步，未來信息產(chǎn)業(yè)將朝著云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)（IoT）趨勢發(fā)展，產(chǎn)能的爆發(fā)將為終端不同應(yīng)用場景帶來更多需求。1946 年，第一臺電子計(jì)算機(jī) ENIAC 誕生于賓夕法尼亞，ENIAC 沒有操作系統(tǒng)，其 交互只是在“人-硬件”的方式下進(jìn)行。20 世紀(jì) 50 年代，晶體管出現(xiàn)并取代真空 管，從而誕生了第二代計(jì)算機(jī)。由于功耗與體積大幅縮小、性能大幅提升，人機(jī)、 CPU 與 I/O 之間的效率矛盾日益突出，進(jìn)而產(chǎn)生了單道、多道批處理系統(tǒng)、分時 系統(tǒng)和實(shí)時系統(tǒng)。而分時系統(tǒng)也最終演化成時下流行的多用戶多任務(wù)操作系統(tǒng) UNIX，以及它的變體 Linux 操作系統(tǒng)。
根據(jù)應(yīng)用場景不同，可將操作系統(tǒng)分為服務(wù)器、桌面和移動三大類，根據(jù)系統(tǒng)底層架構(gòu)不同，又可將其分為 Unix/OS X、Linux/Android、Windows。其中，Linux、 OS X 為 Unix 衍生變體版本、Android 則是基于 Linux 的一個發(fā)行版本，本部分從 操作系統(tǒng)功能演進(jìn)角度，作出相應(yīng)分類。1.2、早期 CP/M、DOS 單用戶單任務(wù) OS 隨著超大規(guī)模集成電路（VLSI）和計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)發(fā)展，市場誕生了微機(jī)操作系 統(tǒng)——配置在微型機(jī)上的系統(tǒng)軟件。目前市場主流的微軟 Windows 10 和蘋果 OS X 就是典型的微機(jī)操作系統(tǒng)。然而，追溯最早誕生的微機(jī)操作系統(tǒng)，卻是配置在 8 位處理器上的 CP/M。
1973 年，第一代通用 8 位微處理機(jī)芯片 Intel 8080 發(fā)布，同一年，PL/M 創(chuàng)始人 Gary Kildall 博士開發(fā)了一個管理程序和數(shù)據(jù)程序。1974 年，Gary Kildall 成 立 Digital Research（DR），并發(fā)布第一個微機(jī)操作系統(tǒng) Control Program - CP/M V1.3，后陸續(xù)被各國微機(jī)廠商采用，圍繞它的軟件也呈爆炸地得到開發(fā)。1977 年 DR 公司對 CP/M 進(jìn)行重寫，使其適配 Intel 8080、8085、Z80 等 8 位芯 片為基礎(chǔ)的多種微機(jī)上。1979 年又推出帶有硬盤管理功能的 CP/M 2.2 版本。由于 CP/M 具有較好的體系結(jié)構(gòu)、適應(yīng)性強(qiáng)、可移植性強(qiáng)以及易學(xué)易用等優(yōu)點(diǎn)，從而 在 8 位微機(jī)中占據(jù)了統(tǒng)治地位，成為“標(biāo)準(zhǔn)八位機(jī)軟件總線”。但是，由于芯片 VLSI 技術(shù)的快速發(fā)展，CP/M 在向 16 位 CPU 的轉(zhuǎn)化上錯失機(jī)會， 在以 IBM 的 PC/AT 以及兼容機(jī)為中心的 16 位個人計(jì)算機(jī)市場上，慘敗給微軟的 DOS 系統(tǒng)，后逐漸從市場上消失。
1978 年，微軟 Bill Gates 開始為 Intel 8086 處理器編寫程序，1980 年 8 月，蓋 茨與 IBM 簽訂合同，同意為 IBM 的 PC 機(jī)開發(fā)操作系統(tǒng)，并以 5 萬美元價(jià)格收購 QDOS 操作系統(tǒng)。在對其進(jìn)行升級改造后，微軟于 1981 年發(fā)布了第一代 16 位機(jī) MS-DOS 系統(tǒng)，并授權(quán)給 IBM 使用，第一臺 IBM-PC 機(jī)問世。該系統(tǒng)在 CP/M 基礎(chǔ)上 進(jìn)行了較大擴(kuò)充，功能上有很大增強(qiáng)。因此，很快，裝有 MS-DOS 系統(tǒng)的 IBM-PC 便擊敗了當(dāng)時流行的 8 位機(jī) CP/M，并開啟了 DOS 統(tǒng)治桌面操作系統(tǒng)的時代。1983年 IBM 推出配有 Intel 80286 芯片的 PC/AT，相應(yīng)地，微軟開發(fā)出 MS-DOS 2.0 版 本，它不僅能支持硬盤設(shè)備，還采用了樹形目錄結(jié)構(gòu)文件系統(tǒng)。1987 年微軟宣布 MS-DOS 3.3 版本。從 1.0 到 3.3 版本， MS-DOS 都屬于單用戶單任務(wù)操作系統(tǒng)，內(nèi)存被限制在 640 KB。1989 年到 1993 年，微軟又先后推出多個 MS-DOS 版本，它們都可以配置在 Intel 80386、80486 等 32 位微機(jī)上。1995 年微軟停止更新 MS-DOS 系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向 Windows 系統(tǒng)開發(fā)，由于系統(tǒng)的優(yōu)越性能受到當(dāng)時用戶廣泛歡迎，MS-DOS 成為了事實(shí)上 16 位單用戶單任務(wù)操作系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。1.3、桌面霸主 Windows 單用戶多任務(wù) OS 作為單用戶單任務(wù)操作系統(tǒng)，無論是 CP/M，還是 MS-DOS，都只能在同一時間處理 一個程序。單用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)，指僅允許單用戶上機(jī)，但允許用戶把程序分 為若干個任務(wù)并發(fā)執(zhí)行，進(jìn)而有效改善系統(tǒng)性能。目前在 32 位微機(jī)上配置的操 作系統(tǒng)基本上都是單用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)，其中，最具代表性的是微軟的 Windows 系列。1985 年，微軟嘗試推出第一款圖形操作系統(tǒng) Windows 1.0，微軟操作系統(tǒng)從此進(jìn) 入單用戶多任務(wù)階段。1985 、1987 年微軟分別推出Windows 1.0和Windows 2.0， 由于當(dāng)時硬件平臺只支持 16 位處理器，對 Windows 1.0 和 2.0 不能很好支持。1990 年，微軟針對人機(jī)交互界面、內(nèi)存管理都進(jìn)行了改進(jìn)，同時添加了多國語版 本，迅速占領(lǐng)市場。至 1993 年，微軟針對 Intel 386 和 486 等 32 位 Windows 3.1 推出時，Windows 已成為微型計(jì)算機(jī)的主流操作系統(tǒng)。1995 年，微軟推出 Windows 95，較之以前的 Windows 3.1 有許多重大改進(jìn)，采用 了全 32 位處理技術(shù)，并兼容舊的 16 位應(yīng)用程序，使應(yīng)用開發(fā)有了很好的延續(xù)， 同時，在該系統(tǒng)中還集成了支持 Internet 網(wǎng)絡(luò)功能。1998 年又推出 95 的改進(jìn) 版 Windows 98，是最后一個仍兼容以前 16 位應(yīng)用程序的 Windows，其最主要的改進(jìn)是把微軟公司自己開發(fā)的 Internet 瀏覽器整合到系統(tǒng)中，方便用戶上網(wǎng)瀏 覽，另一個特點(diǎn)是增加對多媒體的支持。2001 年微軟發(fā)布了 32 位版本的 Windows XP，同時提供家用和商業(yè)工作站兩個版本，成為當(dāng)時使用最廣泛的個人操作系統(tǒng)。同年，還發(fā)布了 64 位 Windows XP。
1.4、Unix/BSD/Linux 多用戶多任務(wù)操作系統(tǒng) 桌面操作系統(tǒng)領(lǐng)域，微軟在長達(dá)近 30 年的時間里，幾乎壟斷市場，在中高端服務(wù) 器領(lǐng)域及移動、嵌入式設(shè)備領(lǐng)域，則以 Unix/Linux 為主導(dǎo)。無論是蘋果的 OS X、 iOS，還是谷歌的 Android，從本源與設(shè)計(jì)哲學(xué)上來說，都脫胎于 Unix。多用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)：允許多個用戶通過各自的終端使用同一臺機(jī)器、共享主 機(jī)系統(tǒng)中的各種資源，從而每個用戶程序可進(jìn)一步分為幾個任務(wù)，使之并發(fā)執(zhí)行， 以進(jìn)一步提高資源利用率和系統(tǒng)吞吐量的操作系統(tǒng)。Unix OS 是此類操作系統(tǒng)的典型代表，在大、中和小型機(jī)中所配置的，多數(shù)是多 用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)。隨著開源免費(fèi)的 Unix/Linux 系統(tǒng)及其衍生版本出現(xiàn)， Unix/Linux在個人電腦上也迅速流行起來。其中Unix版本包括OpenBSD、NetBSD、 FreeBSD、OpenSolaris 等，Linux 包括 Debian、Mint、Ubuntu、Fedora、OpenSUSE、 CentOS、ArchLinux、Red Hat 等。國產(chǎn)本土化操作系統(tǒng)，發(fā)軔于 1999 年，且多 數(shù)是基于 Linux 進(jìn)行的二次開發(fā)，目前市場比較流行的諸如 Deepin、Ubuntu Kylin、 NeoKylin，皆由此而來。
Unix 誕生于美國 Bell 實(shí)驗(yàn)室。1965 年，貝爾實(shí)驗(yàn)室開始一項(xiàng)由通用電氣（GE） 和麻省理工學(xué)院（MIT）合作的 MULTICS 計(jì)劃——建立一套多用戶、多任務(wù)、多層 次的操作系統(tǒng)。至 1969 年，因計(jì)劃進(jìn)度慢，項(xiàng)目被暫停下來。次年，Ken Thompson 將系統(tǒng)移植入 PDP－7 機(jī)上，Unix 操作系統(tǒng)雛形就此誕生。由于只能支持兩位使用者，故有人稱之為“UNiplexed Information and Computing Service，UNICS”， 取音為“UNIX”，也因此，1970 年被視為“Unix 元年”。
由于 Unix 在開發(fā)過程中，沒有任何商業(yè)管理制度，從誕生于 AT&T 公司到 1979 年 Unix Version 7，其源碼都是屬于半公開狀態(tài)——允許 Unix 源碼為各大學(xué)教 學(xué)使用。到了 20 世紀(jì) 70 年代，AT&T 注意到 Unix 商業(yè)價(jià)值，在 Unix Version 7 之后，開始禁止大學(xué)使用源碼，包括教學(xué)使用。1980 年，Unix 源代碼不再對外開放，Unix 操作系統(tǒng)因此裂變成為兩條主線：
另一個則是 Berkeley 開發(fā)的半開源 BSD（Berkeley Software Distribution） Unix。
前者衍生出微軟Xenix、IBM的AIX、Sun的Solaris 和惠普的 HP-UX，后者則衍生出 Sun OS、NexTSTEP 等。Xenix：1980 年前后，微軟與 SCO 公司聯(lián)合將 UNIX Version 7 移植到 Motorola 公 司的 MC 680xx 微機(jī)上，后來又將其簡化移植到 Intel 8080 上，稱之為 Xenix。后 SCO 將 SCO-Xenix 改為 SCO Unix，漸漸成為微機(jī)版 Unix 主流操作系統(tǒng)。
Solaris OS：SUN 公司于 1982 年推出的運(yùn)行在 Motorola 680x0 平臺上的 UNIX OS。1988 年，發(fā)布 SUN OS 4.0，把運(yùn)行平臺從早期的 Motorola 680x0 平臺遷移到 SPARC 平臺，并支持 Intel 8086。1992 年 SUN 發(fā)布了 Solaris 2.0。1998 年開始，Sun 公司推 64 位操作系統(tǒng) Solaris 2.7 和 2.8，這幾款操作系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)特性、互操作性、兼容性以及易于配置和管理方面均有很大的提高。
此外 ，蘋果 Mac OS X、iOS 從系統(tǒng)底層架構(gòu)上，也延續(xù)了 Unix 的設(shè)計(jì)思想與研 究成果，其直接繼承了 BSD 許多設(shè)計(jì)理念。IBM 的 AIX，惠普的 HP-UX 和 SUN 公司 的 Solaris 系統(tǒng)，都是非常重要的服務(wù)器操作系統(tǒng)，其安全性、穩(wěn)定性與可靠性， 得到了市場的普遍認(rèn)可，是中高端服務(wù)器的主要參與者。
深刻改變操作系統(tǒng)市場的一個系統(tǒng)，是 UNIX 的一個重要變種。最初是由芬蘭大學(xué) 生 Linus Torvalds 針對 Intel 80386 開發(fā)而來，是一套完全免費(fèi)和自由傳播的類 Unix 操作系統(tǒng)。Linux 基于 POSIX 和 Unix 的多用戶、多任務(wù)、多線程和多處理器設(shè)計(jì)哲學(xué)，支持 32 位和 64 位硬件。同時，還繼承了 Unix 以網(wǎng)絡(luò)為核心的設(shè)計(jì)思想，是一個性能穩(wěn)定的多用戶網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。
Linux 操作系統(tǒng)采用了與 Unix 幾乎完全一致的體系結(jié)構(gòu)，具有類似的設(shè)計(jì)哲學(xué)：
系統(tǒng)中的所有都是文件，包括命令、硬件和軟件設(shè)備、進(jìn)程等，對于操作系統(tǒng)內(nèi) 核而言，這些都被視為擁有各自特性或類型的文件。2、完全免費(fèi)，源碼符合 GNU General Public License（GPL）協(xié)議 用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)或其他途徑免費(fèi)獲得，可任意修改其源碼，只要符合 GPL 規(guī)定， 就可以參與到開源項(xiàng)目的發(fā)展中，這極大地加快了 Linux 的傳播與對漏洞發(fā)現(xiàn)的 效率，增加了系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性。3、兼容 POSIX1.0 標(biāo)準(zhǔn) 系統(tǒng)可以通過模擬器（如 Wine）運(yùn)行 DOS、Windows 程序，為相關(guān)應(yīng)用，如專業(yè) 軟件、QQ、微信等短期生態(tài)短缺提供了一種臨時性解決方案。經(jīng)過全球開發(fā)者共同努力，Linux 操作系統(tǒng)各大主流發(fā)行版本幾乎支持所有主流處理器，硬件驅(qū)動也日益完善。由于 Linux 內(nèi)核的精簡、高效與網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，使得 Linux 操作系統(tǒng)適用于各類掌上電腦、機(jī)頂盒、汽車電子或游戲機(jī)中。
當(dāng)前，Linux 在全球已經(jīng)有成百上千個發(fā)行版本，任何個人或者機(jī)構(gòu)，只要對 Linux 加入 GPL 開源協(xié)議，都可以對內(nèi)核進(jìn)行編譯。并且，即使發(fā)行版本眾多，但系統(tǒng) 所采用的內(nèi)核仍是統(tǒng)一的。盡管開源操作系統(tǒng)為世界提供了 Windows 之外的另一個選擇，很好地支持了從大 型機(jī)到中小型機(jī)等各類設(shè)備，但在消費(fèi)領(lǐng)域，卻沒有像微軟一樣，出現(xiàn)一款成熟 的商業(yè)桌面系統(tǒng)。
一個原因是，沒有成熟的商業(yè)管理進(jìn)行運(yùn)作，生態(tài)缺位，無法 形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)與專業(yè)團(tuán)隊(duì)；另一個原因是，混亂的發(fā)行版本，提高了軟件開發(fā) 商的研發(fā)難度，增加了研發(fā)成本。
操作系統(tǒng)因計(jì)算機(jī)而生，并隨著計(jì)算技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與通信技術(shù)的發(fā)展而不斷迭 代更新。從硬件技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信變革角度，可將操作系統(tǒng)進(jìn)化史劃分為四個階段：
第三階段移動互聯(lián)，以及正在迎 來的第四個階段，萬物互聯(lián)（AIoT）。隨著 5G 商用落地，信息時代正在進(jìn)入第四個階段——萬物互聯(lián)時代。
2.1、Windows+Intel 強(qiáng)壟斷時代
操作系統(tǒng)是承接硬件與應(yīng)用軟件的載體，具有典型的平臺化與規(guī)模化效應(yīng)，與之對應(yīng),是規(guī)?；?yīng)反向帶來的標(biāo)準(zhǔn)化，這從 Windows 成功地從 Unix/Linux 競爭中勝出，以及 Android/iOS 在 Windows Phone OS/Symbian 中脫穎而出可見一斑。Linux 在開源自由與經(jīng)濟(jì)角度,優(yōu)于 MS Windows,但由于沒有巨頭背書，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn), 導(dǎo)致發(fā)行版本混雜，且原生生態(tài)不足與用戶體量都無法與 Windows 抗衡，因而更 無法吸引下游開發(fā)廠商為其開發(fā)應(yīng)用，生態(tài)與標(biāo)準(zhǔn)是掣肘 Linux 的主要原因。
根據(jù) Statcounter 顯示，截至 2019 年 8 月，全球桌面操作系統(tǒng)市場中，Windows 市場占有率高達(dá) 78.32%，遠(yuǎn)高于其他操作系統(tǒng)。位居第二名的是蘋果公司 OSX， 其市占率為 13.22%，Linux、ChromeOS 位列第三、四名，占 1.72%、0.86%市場。
盡管 Windows 至今仍有著近乎壟斷的地位，但是，操作系統(tǒng)市場競爭格局正在發(fā) 生變化。過去 10 年，Windows 操作系統(tǒng)的市占率快速下滑。2009 年，Windows 以 94.73%的市場地位，絕對壟斷著操作系統(tǒng)行業(yè)，10 年間，市場份額持續(xù)下滑近 20%， 其中，主要競爭對手來自于蘋果公司的 OSX，貢獻(xiàn)了 9%的市場份額。
早在 2009 年，蘋果 OS X 即占了美國操 作系統(tǒng)市場 10%份額，10 年間，Windows 持續(xù)走弱、OSX 繼續(xù)走強(qiáng)。截至 2019 年 8 月，Windows 僅占有美國 PC 市場 1/3 左右的市場份額，蘋果則接近 1/5，其他 操作系統(tǒng)，如 Linux、ChromeOS 等，則占據(jù)剩下的 12%份額。
谷歌 ChromeOS 在美國有一定市場地位，其市場占有率高達(dá) 4.82%，高于 Linux 的 1.49%，ChromeOS 作為基于 Linux 而來的開源操作系統(tǒng)，主要發(fā)力教育領(lǐng)域，旨在打造一款基于 Web 的云操作系統(tǒng)。隨著 5G 通信技術(shù)的不斷落地，Chrome OS 或 許會在未來占據(jù)更多的市場空間。
2.2、Android/iOS 移動互聯(lián)網(wǎng)時代 Android 是一種基于 Linux 的自由及開放源代碼的操作系統(tǒng)。主要使用于移動設(shè) 備，如智能手機(jī)和平板電腦，由 Google 公司和開放手機(jī)聯(lián)盟領(lǐng)導(dǎo)及開發(fā)。Android 操作系統(tǒng)最初由 Andy Rubin 開發(fā)，主要支持手機(jī)，后來逐漸擴(kuò)展到平板電腦及其 他領(lǐng)域上，如電視、數(shù)碼相機(jī)、游戲機(jī)、智能手表等。iOS 是由蘋果公司開發(fā)的移動操作系統(tǒng)。iOS 與蘋果的 macOS 操作系統(tǒng)一樣，屬 于類 Unix 的商業(yè)操作系統(tǒng)，其最初是設(shè)計(jì)給 iPhone 使用的，后來陸續(xù)套用到 iPod touch 、iPad 以及 Apple TV 等產(chǎn)品上。從宏觀上講，Android 和 iOS 最大的不同是前者底層是 Linux 系統(tǒng)，后者是蘋果 特有的封裝系統(tǒng)。蘋果特有的系統(tǒng)能夠保證在相同配置下，在顯示、動畫和運(yùn)行 效率上都優(yōu)于 Android 系統(tǒng)。另外一個區(qū)別是，Android 是開源，可以擁有更多 的自由和創(chuàng)造力；iOS 閉源，提供標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)則和建議保證質(zhì)量。
根據(jù) Statcounter 顯示，截至 2019 年 8 月，全球移動操作系統(tǒng)市場中，Android 市場占有率高達(dá) 75.44%，遠(yuǎn)高于其他操作系統(tǒng)，位居第二名的是 iOS，其市占率 為 22.49%。BlackBerry、SymbianOS、Series 40 等其他移動操作系統(tǒng)占據(jù)剩余 2.07%的市場。
由圖 25 可以看出，近十年來全球移動操作系統(tǒng)的市場格局發(fā)生了很大的變化。在 2009 年 Series 40 占據(jù)了 35.49%的市場份額，iOS 貢獻(xiàn)了 34.01%，Android 僅擁 有 2.41%的市場份額。在接下來的十年中，Series 40 移動操作系統(tǒng)的市占率快速 下滑，到 2019 年 8 月的市占率僅為 0.04%。iOS 在這十年間的市占率也在逐步下 降，在 2016 年達(dá)到最低點(diǎn)（19.29%），之后有所回升，到 2019 年 8 月市占率達(dá) 到 22.49%。而 Android 移動操作系統(tǒng)則是一路高歌猛進(jìn)，到 2019 年 8 月貢獻(xiàn)了 75.44%的市場份額，擁有絕對的壟斷地位。
細(xì)分市場，美國方面的變化趨勢與全球市場相近。但是 iOS 的市占率在這十年間 均較為穩(wěn)定，除了 2010 年到 2012 年有小幅的下降，其余均在 50%以上。Android 操作系統(tǒng)在這十年間持續(xù)走強(qiáng)，在 2009 年僅擁有 6.16%的市占率，到 2019 年 8 月已經(jīng)達(dá)到 44.5%，與 iOS 形成雙寡頭格局。
中國市場方面，各種移動操作系統(tǒng)的興衰變化數(shù)量更加復(fù)雜。2009 年 SymbianOS 占據(jù)了大部分市場，但在 2010 年達(dá)到最大值（71.49%）后便迅速下降，到 2019 年8月僅占據(jù)0.03%。Unknown在2009年到2012年短暫地興起，最高達(dá)到33.36%， 之后便走向衰弱，到 2019 年 8 月僅擁有不到 1%的市場份額。Android 和 iOS 移動 操作系統(tǒng)在中國市場中均持續(xù)走強(qiáng)，但前者的發(fā)展速度更為迅猛。截至 2019 年 8 月，Android 占據(jù)市場 75.98%，iOS 占 22.88%。2019 年的中國市場與全球市場結(jié) 構(gòu)相似，說明中國移動操作系統(tǒng)的市場格局對全球影響較大。
隨著數(shù)字與信息化推進(jìn)，網(wǎng)絡(luò)信息安全已經(jīng)成為大國角逐的核心競爭要素。操作系統(tǒng)作為軟硬件紐帶，在安全領(lǐng)域扮演著核心地位，發(fā)展本土化操作系統(tǒng)，是國 家防范網(wǎng)絡(luò)攻擊與威脅需要直接面對的問題。典型如 2008 年微軟黑屏事件、2010 年 Stuxnet 震網(wǎng)病毒事件、2013 年棱鏡門與 2017 年 Intel 芯片 Minix 泄漏風(fēng)險(xiǎn)。
當(dāng)前，無論是服務(wù)器，還是桌面與移動端，中國自主研發(fā)的操作系統(tǒng)都只占有著非常低的水平，亦主要局限于政府等領(lǐng)域。2011 年以來，國家各個層面出臺一系 列政策，支持推進(jìn)國產(chǎn)自主化建設(shè)應(yīng)用，鼓勵在操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、中間件和辦公軟件等領(lǐng)域的研發(fā)，為操作系統(tǒng)國產(chǎn)本土化提供了政策基礎(chǔ)。
- 二十年操作系統(tǒng)國產(chǎn)本土化之路
中國操作系統(tǒng)本土化始于 20 世紀(jì)末，并多以 Unix/Linux 為基礎(chǔ)二次開發(fā)為主。過去 20 年，曾誕生超過 20 多個不同版本，較為市場熟知的有紅旗 Red Flag、深 度 Deepin、優(yōu)麒麟 Ubuntu Kylin、中標(biāo)麒麟 Neokylin、銀河麒麟 Kylin 與中科 方德等。但是，由于中國軟件市場的開放、微軟系統(tǒng)生態(tài)的攻勢與知識產(chǎn)權(quán)等問 題，本土化操作系統(tǒng)在市場幸存下來者寥寥無幾，且多數(shù)系統(tǒng)僅限于政府領(lǐng)域， 并以政府補(bǔ)貼為主，支持研發(fā)與應(yīng)用，國產(chǎn)化之路依然坎坷。
1999年4月8日，中國第一款基于Linux/Fedora的國產(chǎn)操作系統(tǒng)Xteam Linux 1.0 發(fā)布，開啟操作系統(tǒng)國產(chǎn)化之路，系統(tǒng)發(fā)行售價(jià) 48 元，受到市場廣泛關(guān)注。次年 底，發(fā)行主體北京沖浪軟件在港交所掛牌上市，并在24 個交易日內(nèi)上漲265.79%。但是，由于沒有形成應(yīng)用生態(tài)，支持并占據(jù)市場，Xteam Linux 系統(tǒng)于 2003 年 5-pre 版本后宣布停更，股價(jià)也應(yīng)聲隨之下跌，達(dá) 90%。目前公司已經(jīng)退出操作系統(tǒng)領(lǐng) 域，且股價(jià)長期低于 0.10 元，第一次嘗試以失敗告終。
1999 年 9 月 7 日，深圳信科思公司（藍(lán)點(diǎn)）成立，起源于一個著名的內(nèi)核黑客小 組 OpenUnix Network Studio，該小組包含了一些在中國最為著名的 Unix/Linux優(yōu)秀人物。10 月 1 日，公司發(fā)布了基于紅帽 Red Hat 的 BLPT Linux 1.0，成為深 圳市高交會 11 大推薦項(xiàng)目之一。12 月 8 日，藍(lán)點(diǎn)與 TCL 建立合作，在主打產(chǎn)品 全部預(yù)裝藍(lán)點(diǎn) Linux，月出貨量達(dá) 15 萬套，成為中文 Linux 最大供貨商，占國內(nèi) 市場 80%以上。2000 年 3 月 7 日，公司 BluePoint Linux Software（BLPT） 借殼美股上市，上 市第一天即從 4 美元暴漲 400%以上至 22 美元，同年 8 月，Linux 產(chǎn)品榮獲 “Linux 操作系統(tǒng)市場占有率第一品牌獎”。遺憾的是，2000 年，互聯(lián)網(wǎng)金融泡沫破滅， 在資本市場僅僅風(fēng)云兩年后，系統(tǒng)停更，從美國市場黯然退出。
2000 年 6 月，中科院軟件研究所和上海聯(lián)創(chuàng)共同組建北京中科紅旗，注資 96 萬 美元。并發(fā)布桌面版、工作站版、數(shù)據(jù)中心服務(wù)器版、HA 集群版和紅旗嵌入式 Linux 等產(chǎn)品。然而，2013 年 4 月，公司爆出資金鏈斷裂問題，2014 年解散清算。8 月， 五甲萬京收購中科紅旗，使紅旗品牌得以延續(xù)。
中標(biāo)麒麟/銀河麒麟/優(yōu)麒麟/湖南麒麟 Neokylin/Kylin/Ubuntu Kylin/Kylinsec 麒麟家族中的中標(biāo)麒麟、銀河麒麟、優(yōu)麒麟與湖南麒麟皆脫胎于國防科技大學(xué)， 具有相同的歷史淵源。前二者主要針對我國政府機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)研發(fā)；優(yōu)麒麟則是 2013 年由天津麒麟主導(dǎo)開發(fā)，面向全球的開源項(xiàng)目；湖南麒麟成立于 2007 年，依托國 防科大計(jì)算機(jī)研究院，于 2014 年后獨(dú)立開發(fā) Kylinsec 品牌。中標(biāo)麒麟 Neokylin，是在中標(biāo)軟件和國防科技大學(xué)的支持下，于 2010 年 12 月由 民用“中標(biāo) Linux”與“銀河麒麟”正式在上海合并而成，并共同以“中標(biāo)麒麟” 的新品牌統(tǒng)一出現(xiàn)在市場，開發(fā)軍民兩用的操作系統(tǒng)。由于其技術(shù)積累和背景特 殊，因而中標(biāo)麒麟系統(tǒng)在我國國防、航天、電力、能源、政務(wù)等眾多重要行業(yè)得 到廣泛的推廣和應(yīng)用，并多年成為我國 Linux 市場占有率第一的操作系統(tǒng)。銀河麒麟 Kylin，是由國防科技大學(xué)研制的開源服務(wù)器操作系統(tǒng)，始于 2001 年， 是863計(jì)劃重大攻關(guān)科研項(xiàng)目，主要面向軍用服務(wù)器領(lǐng)域。2010年與“中標(biāo)Linux” 合并，后 2014 年 12 月，濱海新區(qū)人民政府與國防科技大學(xué)在中國電子信息集團(tuán) （CEC）支持下，成立天津麒麟信息技術(shù)有限公司，將湖南麒麟旗下的“麒麟”與“銀河麒麟”等無形資產(chǎn)注入天津麒麟，原有團(tuán)隊(duì)整體轉(zhuǎn)入，銀河麒麟主要優(yōu)勢 仍在服務(wù)器領(lǐng)域，兼顧云計(jì)算與云桌面操作系統(tǒng)。優(yōu)麒麟 UbuntuKylin 本身與麒麟系統(tǒng)沒有直接關(guān)系，是 Ubuntu 社區(qū)中面向中國 用戶開發(fā)的 Ubuntu 衍生版本。項(xiàng)目首先是 Ubuntu 的一個官方版本，其次，系統(tǒng) 也背靠國防科大和天津麒麟，銀河麒麟的社區(qū)版。湖南麒麟 Kylinsec是湖南麒麟信息工程技術(shù)有限公司2007年依托國防科技大學(xué) 計(jì)算機(jī)學(xué)院成立設(shè)計(jì)的操作系統(tǒng)。公司長期致力于信息安全研發(fā)，在集中管控和 機(jī)要密碼等領(lǐng)域有一定的影響力。2014 年天津麒麟成立，操作系統(tǒng)部分整體遷入 銀河麒麟。目前，作為民企，湖南麒麟獨(dú)立研發(fā)操作系統(tǒng) Kylinsec，在政務(wù)、能 源、金融等國家關(guān)鍵行業(yè)和領(lǐng)域有一定部署與應(yīng)用。中科方德 Delix，是由中科院軟件所研制，重點(diǎn)應(yīng)用于電子政務(wù)、國防軍工、教 育、能源交通等重點(diǎn)行業(yè)的操作系統(tǒng)。中科方德軟件有限公司成立于 2006 年，是 “基礎(chǔ)軟件國家工程研究中心”項(xiàng)目的法人單位。公司依托大股東中科院軟件所在操作系統(tǒng)方向的技術(shù)積累，在“核高基”重大專項(xiàng)等支持下，積極突破系統(tǒng)安 全性、虛擬化技術(shù)、大數(shù)據(jù)處理等方向技術(shù)，并建立成熟的服務(wù)器、安全及桌面 操作系統(tǒng)。深之度 Deepin，是武漢深之度科技有限公司開發(fā)的一款基于 Linux/Debian 的本 土開源操作系統(tǒng)。其前身 Hiweed（曾用名）發(fā)行于 2004 年 7 月 22 日，且在過去 16 年中，平均每年更新一個版本。
據(jù)官方數(shù)據(jù)顯示，截至 2018 年，深度操作系統(tǒng)累計(jì)下載超過 8000 萬次，提供 32 種不同的語言版本，以及遍布六大洲 33 個國家 105 個鏡像站點(diǎn)的升級服務(wù)。并且在全球開源操作系統(tǒng)排行榜（DistroWatch）上，長期保持前 12 名，是中國民用 市場最為成功的本土化桌面操作系統(tǒng)之一。
大變局：操作系統(tǒng)行業(yè)生態(tài)展望
3.1、政府示范效應(yīng)，民用替代空間巨大從伊朗震網(wǎng)事件，到斯諾登棱鏡門事件，再到中美貿(mào)易摩擦對高端技術(shù)的鉗制， 加強(qiáng)信息領(lǐng)域安全自主發(fā)展已成為中國發(fā)展毋庸置疑的選擇。如果從用戶群體作 了劃分，可使用對象分為政府（2G）、企業(yè)（2B）和消費(fèi)者（2C）業(yè)務(wù)。其中， 政府業(yè)務(wù)又首先涉及安全與保密領(lǐng)域，尤為關(guān)鍵，也是打開本土化操作系統(tǒng)的首 要切入口，因此，我們就三個領(lǐng)域?qū)κ袌隹臻g作一預(yù)測與分析。
根據(jù)《2015 年度人力資源與社會保障事業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》，截至 2015 年，全國 共有公務(wù)員 716.7 萬人。假設(shè)財(cái)政支出事業(yè)單位人員為公務(wù)員的 1 倍，桌面計(jì)算 機(jī)臺數(shù)配比為 1.5 倍，則整體測算政府機(jī)關(guān)、財(cái)政支出事業(yè)單位的電腦臺數(shù)規(guī)模 超過 2000 萬，服務(wù)器按照 10：1 比例，預(yù)計(jì)服務(wù)量數(shù)量為 200 萬臺。假設(shè)桌面操 作系統(tǒng)單價(jià) 500 元，服務(wù)器操作系統(tǒng) 8000 元，未來 5 年內(nèi)實(shí)現(xiàn)政府單位全部體量 替換，則整個政府、事業(yè)單位桌面操作系統(tǒng)空間為 100 億，服務(wù)器操作系統(tǒng)市場 空間為 160 億規(guī)模。
除了政府事業(yè)單位，中央企業(yè)與地方國企同樣存在安全方面考量與替換空間。根據(jù) Wind 數(shù)據(jù)，截至 2013 年，全國中央與地方國有企業(yè)從業(yè)人員分別達(dá)到 1834.90 萬和 2084.4 萬人，且 2005 年至 2013 年，人員數(shù)量呈現(xiàn)穩(wěn)步增長趨勢。假設(shè)現(xiàn)階段全國央地國企員工數(shù)量為 4000 萬，按 1.5 比例計(jì)算計(jì)算機(jī)臺數(shù)，則桌面臺式計(jì)算機(jī)數(shù)量為 6000 萬臺，服務(wù)器為 600 萬臺；假設(shè)替換其中 50%數(shù)量，5 年內(nèi)替換完成，則桌面操作系統(tǒng)空間為 150 億，服務(wù)器操作系統(tǒng)為 240 億元。
無論是阿里、京東等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，還是微軟、華為公司，其之所以能夠成為世界級巨頭，皆與消費(fèi)者業(yè)務(wù)的成功有莫大關(guān)系。阿里的天貓?zhí)詫殹⑽④浀淖烂娌僮飨到y(tǒng)、華為的手機(jī)消費(fèi)者業(yè)務(wù)，都貢獻(xiàn)了豐厚的利潤來源。因此，國產(chǎn)操作系統(tǒng) 真正成熟的標(biāo)志，不僅僅是在 2G 與 2B 領(lǐng)域取得成功，而是真正形成可以滿足消 費(fèi)者需求的生態(tài)，在市場中與 Windows 和 OS X 競爭勝出。根據(jù)社科院數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018 年，中國 PC 百人滲透率為 21.8%，發(fā)達(dá)國家普遍在 70%左右，美國為 93.8%。自進(jìn)入移動互聯(lián)網(wǎng)時代，中國 PC 滲透率下降趨勢明顯；而發(fā)達(dá)國家，本身擁有非常高的滲透率，緩慢下降后依然處于高位。
根據(jù)目前PC機(jī)21.8% 滲透率，中國存量計(jì)算機(jī)市場規(guī)模約為3億臺，微軟Windows 與蘋果 OS 市占率為 94.75%。假設(shè)未來 5 年消費(fèi)市場替換量可以提升 5%，以 14 億人口計(jì)算，廠商 OEM 國產(chǎn)操作系統(tǒng)價(jià)格為 300 元，則國產(chǎn)桌面操作系統(tǒng)市場空 間容量為 45 億元。另一方面，隨著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，即使全球已經(jīng)進(jìn)入移動互聯(lián)網(wǎng)時代，與發(fā)達(dá)國家相比，中國仍在著相當(dāng)大的滲透率提升空間。假設(shè)未來 5 年滲透率提升 5%，其中， 新增 PC 20%采用國產(chǎn)化操作系統(tǒng)，則國產(chǎn)化空間為 42 億元。
Gartner 數(shù)據(jù)顯示，2018 年全球企業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施軟件市場規(guī)模 2100 億美元左右，其 中操作系統(tǒng)部分大約在 280 億美元。中國在全球約占 10%左右份額，為 28 億美元， 約 189 億元左右。因此，對于國產(chǎn)辦公軟件，其發(fā)展的阻力不僅來源于系統(tǒng)生態(tài)方面的不足，社會 知識產(chǎn)權(quán)、版權(quán)保護(hù)意識提升，正版化進(jìn)程能否順利推進(jìn)，也是需要正視的挑戰(zhàn)。
3.2、上游芯片成熟，下游軟件應(yīng)用豐富 計(jì)算技術(shù)領(lǐng)域自主安全的發(fā)展，不僅對操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件提出了很高要求，對 硬件的可控也是必不可少的條件。隨著國產(chǎn)芯片技術(shù)的不斷迭代更新，操作系統(tǒng) 上游硬件逐漸成熟，為適配國產(chǎn)操作系統(tǒng)，提供了演進(jìn)的土壤。目前，在中科院、CEC/CETC、地方國資以及華為的支持下，國內(nèi)已經(jīng)有一系列具 備生產(chǎn)能力的芯片廠商，包括龍芯、飛騰、鯤鵬和兆芯等，其基礎(chǔ)架構(gòu)也幾乎涵 蓋了從 MIPS、ARM 到 x86 和 Alpha 所有世界通行版本。
下游應(yīng)用方面，鉗制操作系統(tǒng)普及的軟件生態(tài)也逐漸豐富，并得到開發(fā)者重視。以深之度 Deepin 為例，系統(tǒng)共研發(fā)提供 28 款原生應(yīng)用，包括但不僅限于深度商 店、啟動盤制作、截圖軟件、音樂、影院、看圖、日歷和錄音等日常使用工具應(yīng) 用。此外，公司還同網(wǎng)易合作開發(fā)了網(wǎng)易云音樂與有道云筆記 Deepin 版本；辦公軟件方面，跨平臺，支持 Linux 環(huán)境的金山 WPS 也已經(jīng)基本具備替代微軟 Office 的文字處理能力；其他軟件方面，深度科技通過 deepin-wine 虛擬環(huán)境技術(shù)順利安裝 了諸如微信、騰訊 QQ、同花順和百度網(wǎng)盤等應(yīng)用。在政府業(yè)務(wù)中持續(xù)多年拿下市場第一市場份額的中標(biāo)麒麟，也在加速與軟件應(yīng)用 商進(jìn)行適配，完善包括人大金倉、達(dá)夢和神舟通用在內(nèi)的國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫，金蝶、中 創(chuàng)和普元等中間件以及各類辦公軟件等。
