近三年来,几乎每个中国人都清楚地知道我们在芯片领域面临一个芯片“卡脖子”难题-那就是因一些核心芯片、设备和工具遭遇到来自美国的封锁和打压,导致系统端出现严重的设计倒退。
而在中国的软件产业我们也有类似的“卡脖子”风险!
在软件产业中,基础软件在信息系统中也起着基础性、平台性的作用,所谓基础软件是操作系统、数据库和中间件等系列软件的统称。我们熟知的基础软件有操作系统、数据库系统、中间件、语言处理系统(包括编译程序、解释程序和汇编程序)和AI计算框架等等。它是国家信息产业发展和信息化建设的重要基础和支撑。
不过由于中国长期重硬轻软以及国外基础软件的垄断,中国基础软件行业一直得不到发展,虽然中国应用软件如互联网、电商、直播、游戏产业在全球数一数二,但由于基础产业薄弱,这些产业如同筑塔于沙、无根之木,如果基础软件与芯片一样遭遇封锁,则这些产业将遭面临灭顶之灾。
实际上,中国操作系统等基础软件已经面临着被“卡脖子”的风险。来自Wintel体系的风险自不必说,而近期CentOS策略变更,也直接影响到了我国操作系统产业用户。2020年12月,CentOS宣布CentOS Linux 8将于2021年12月31日终止,后续变为CentOS Stream。CentOS Linux 7也将于2024年6月停止维护。大量使用CentOS的用户急需寻找替代方案,面临成本和迁移难度的挑战。
一、中国基础软件差距较大
从数据看中国在基础软件方面不容乐观,相对于美国市场,中国的基础软件市场在IT开支中的占比小的可怜。即便是这么小的市场,也是海外(美国)垄断,国内极弱。数据如下:
2020年,全球软件产业业务收入约10万亿美元。其中,前五位为:
美国2.7万亿美元
欧洲2.1万亿美元
东南亚1.15万亿美元(日本0.7万亿美元,韩国0.3万亿美元)
中国0.8万亿美元
印度0.35万亿美元
在操作系统、基础软件领域,美国一家独大。数据如下:
2020年,在全球操作系统、基础软件(含桌面、数据库、云操作系统、工具软件等)领域,美国业务收入0.81万亿美元,占据全球该领域业务收入4/5(中国在该领域业务收入0.036万亿美元,仅为美国的4%)。
全球桌面操作系统市场,Windows市场占有率高达88.14%;移动操作系统市场,Android市场占有率高达75.44%;第二名苹果iOS市场占有率22.49%。我国基础软件份额少,国内市场也被海外厂商(美国)垄断。华西证券2020年8月发布的研报显示,中国三大基础软件领域中,操作系统、数据库、中间件市场外资占比分别为92.9%、64.8%和51.1%,
而国产基础软件在国内市场份额仅为5%,国产操作系统的国内市场份额仅为4%,国产数据库在国内市场份额仅为6%。所以中国继续补齐基础软件方面的短板。
二、基础软件认知和投入不足
由于基础软件需要长期投入并由于生态原因在短期内难以见到成果,所以国内对基础的软件投入严重不足,我国软件行业偏重于“应用型”软件开发,明显存在“重应用轻基础”的问题,产业质量总体水平不高,产业结构急需调整。
有数据统计显示,基础软件投入在中国整体IT开支中的占比非常低,美国基础软件投入占比一般可以达到三分之一甚至一半,但中国可能只有个位数。这意味中国整个基础软件产业竞争力太弱,基础软件的价值在产业中也没有得到广泛认同,所以国产操作系统、数据库企业的市场份额占比才会比较低。
而国产份额过低又会带来更大的挑战。由于国产基础软件市场份额太少,资金和人才不愿进入这个领域。相关数据显示,在中国真正在做基础操作系统和数据库的人员不超过1万人,相比之下,做应用软件的工程师高达数百万。这样就会陷入一个恶性循环。资金和人才不愿意进入,国产基础软件的关键技术就无法取得突破,关键技术无法取得突破,就没人愿意使用国产软件,市场份额就会变得更低,最后对整个产业十分不利。

兴业证券2020年7月研报截图
三、基础软件产业未来市场空间巨大
随着智能化的深入,未来全球基础软件产业发展空间巨大,我们应该加大产业投入,数据预测,在操作系统方面,我国服务器操作系统市场需求快速增长。根据IDC等机构预测,2020-2024年全球服务器复合增长率为23%。中国区域的服务器市场增速更加迅猛,预计拥有41%的增长。2024年中国区服务器将占到全球服务器总额的33%,增长速率和市场份额都位居全球市场前列。中国服务器操作系统到2024年至少有7倍以上市场空间的增长,到百亿级人民币规模。
在数据库方面,2020年,全球数据库市场规模为671亿美元,中国数据库市场规模为35亿美元(约241亿元人民币),占全球5.2%。预计到2025年,全球数据库市场规模将达到798亿美元,市场年复合增长率为23.4%。中国数据市场总规模将达到688亿元人民币,市场年复合增长率为26%。
在中间件方面,根据中国软协统计,2020年中国中间件市场总体规模105亿元人民币,同比增长13.2%。2025年将达到189.6亿万人民币。
四、中国继续发展基础软件产业
目前,信息产业大国都已经意识到了基础软件的重要性,基础软件根技术的争夺已经成为未来主导世界的焦点,成为国家间竞争的焦点。各国重视根技术立国。谁掌握了根技术,谁就掌握了核心话语权。
中国要掌握自己的根技术,否则很容易被“卡脖子”。要么建立自己的根技术,要么成为根技术产业链最底层的“民工”。
一个好现象是国家已经意识到基础产业的重要性,在制定政策进行引导,“十四五”重点的技术创新第一个就强调了基础技术领域创新,工信部也透露,将尽快发布软件产业十四五发展规划,统筹推进十四五时期软件产业发展,加快出台关键技术软件三年行动计划,强化对关键技术软件的重点支持。
今年5月,中国软件行业协会联合绿色计算产业联盟、中国科学院软件所、华为与基础软件领先企业共15家单位联合发起《共同打造基础软件根技术》倡议,同时,软协、绿盟、欧拉(openEuler)社区与openGauss社区共同发布《中国基础软件根技术发展白皮书》框架。大家一致认为要把握科技革命和产业变革的机遇、加强基础科学的研究和突破、加强基础软件的协作和创新、加强基础教育的投入和培养、坚持开源开放,共建基础软件根技术。
在基础软件开发和开源方面,华为一马当先,2019年华为实施了欧拉操作系统的开源,2020年3月华为宣布了AI计算框架MindSpore的开源,同年6月份提出openGauss开源,这一类软件的开源相丰富了国内的基础软件。
在基础软件人才培养方面,2020年,教育部-华为启动“智能基座”产教融合协同育人基地项目,将最新的技术和知识融入相关理工科专业,培养计算产业人才。目前已经在72所高校落地,未来将扩展到全国2700所院校。目前,已经与清华大学联合出版7本教材和系列教辅(其中有欧拉操作系统),还计划发布超过30本系列化教材。其中,已经完成欧拉相应的教材课件和教辅材料开发,在超过50多所高校开课,近120名老师参加操作系统相关培训课程。
在终端操作系统方面,华为开发的鸿蒙系统(HarmonyOS)发展渐入佳境,它是一款基于微内核的全场景分布式OS,正式应用在手机上后受到了用户的广泛欢。,目前已经有7000多万手机用户预计年底突破一亿用于,位列全球第三大手机操作系统。
国内其他操作系统也发展迅速,据调研机构赛迪顾问发布《2020-2021 年中国平台软件市场研究年度报告》,报告显示,在国产操作系统领域,麒麟软件的银河麒麟操作系统稳居 2020 年中国 Linux 操作系统市场排名第一。这也是麒麟软件连续第十年在中国 Linux 市场占有率保持第一的位势。2020 年中国 Linux 操作系统市场排名,麒麟软件以 6.14 亿的销售额继续排名第 1 ,麒麟软件发布的银河麒麟 V10 操作系统在桌面及服务器的政府市场中销售额占比第一,占有率超 70%。

此外,国内普华操作系统、统信UOS也逐步被用户接受,在数据库方面,TiDB、阿里云PolarDB、武汉达梦、南大通用等发展不错。
在中间件方面,本土五大国产厂商分别是东方通、普元信息、宝兰德、中创中间件、金蝶天燕,市场份额合计 15%,相比IBM 和 Oracle 51%市场份额,虽然差距加大但也说经成长空间足够大。
总体而言,中国需要构建全面均衡发展的基础软件,中国要有自己的主流操作系统、主流数据库、主流中间件,通过开源生态,加速基础软件创新,从而让扎根在基础软件上的应用软件更加枝繁叶茂,形成健康的良性发展。
据称华为将在HC2021上发布针对基础软件的关键举措,我们期待着!
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