半岛体育2022年1月,中国软件行业协会发布了《中国软件根技术发展白皮书》(基础软件册),对基础软件的国内国际形势进行了深入的分析,并对我国基础软件如何发展提出了深刻的建议
软件根技术,是指在整个软件体系的大树中,处于产业链最基础部分的技术,就像大树的树根,能支撑起整个产业体系的发展壮大。
广义上讲,不同的软件产业链有不同的根技术。本文专注于基础软件领域,具体来说是指操作系统、数据管理、中间件和编程语言等,由此形成的产业称之为根技术产业。
在基础软件领域,微软、英特尔等巨头结成强强联盟,垄断了整个软件生态,并压制其他软件的发展,一般软件开发者很难挑战它们的“霸主”地位。
对软件根技术的争夺,正在成为主导全球软件行业的焦点,预计到2025—2027年形成主导全球软件行业的实力。我国基础软件根技术已经起步,并站稳了国内市场的脚跟,正面临一个发展的窗口期。
2020年,全球软件产业业务收入约10万亿美元。其中,收入前五位的是:美国,2.7万亿美元;欧洲半岛体育,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。
2020年,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)领域总收入1.244万亿美元,其中美国业务收入0.81万亿美元,占全球该领域业务收入的65%;欧洲收入0.21万亿美元,占比17%;中国收入0.036万亿美元,占比2.9%。
全球桌面操作系统市场上,微软的Windows操作系统占据高达88.14%的市场份额,垄断全球PC操作系统。移动操作系统市场,谷歌的市场占有率为75.44%,位居第二的是苹果的iOS,市场占有率为22.49%。
我国基础软件份额较少,国产基础软件的国内市场份额仅为5%,国产操作系统的国内市场占有率仅为4%。
2020年,全球数据库行业市场规模达到675亿美元,市场空间巨大。其中,关系型数据库占据约80%的体量,而Oracle在全球关系型数据库中占据了约42%的市场份额,三甲中的另外两家分别是IBM和Microsoft。
国内数据库市场领先厂商情况与全球市场基本一致。在国内数据库百亿级的大市场中,主要被Oracle(41%)、IBM(11%)、Microsoft(7%)等国外厂商垄断,国外品牌占90%以上的份额。
目前,国际市场上的主要中间件厂商有IBM、Oracle、Salesforce、Microsoft、Amazon。IBM、Oracle占据国内中间件市场绝对领先地位,两者市场占有率超过50%。国产中间件厂商主要包括东方通、普元信息、宝兰德、中创股份、金蝶天燕等。
从工业增加值来看,中国已经是世界第一大工业国,但缺乏发达的工业软件体系。我国工业软件少,成熟度低,缺乏应用,产业链条不健全,与西方国家存在较大差距。
在CAD研发设计类软件市场,法国达索、德国西门子、美国PTC及Autodesk在我国市场的占有率超过90%;CAE仿真软件市场,美国ANSYS、ALTAIR、NASTRAN等占据了95%以上的份额。
2020年,全球安全软件领域总收入0.67万亿美元。其中,美国0.27万亿美元,占比40%;欧洲0.21万亿美元,占比31%;美、欧占据第一梯队。日本位列第三,为0.105万亿美元。
中国在安全软件方面的收入,仅为0.00144万亿美元,占比0.2%,是美国的0.5%。
2020年,全球应用软件领域市场份额总收入3.22万亿美元。其中,东南亚(除日韩外)地区收入0.9万亿美元,占比28%;欧洲收入0.63万亿美元,占比19.6%;中国收入0.6万亿美元,占比18.6%;美国收入0.54万亿美元,占比16.8%。
在应用软件领域,我国所占份额进入了前三名。这反应出,我国软件行业偏重于应用型软件的开发,明显存在“重应用轻基础”的问题。
软件是推动新一代信息技术发展的核心驱动力,软件技术体系中最重要的部分是操作系统。目前,主流桌面操作系统被微软、苹果、谷歌等国外巨头所统治,并且形成了极高的产业壁垒,其他操作系统成长非常困难。
微软与英特尔强强联合组成Wintel联盟,在个人电脑领域所向披靡,形成“双寡头”垄断格局,占据了全球个人电脑市场90%以上的份额。几乎所有个人电脑都采用英特尔X86处理器+微软Windows操作系统,两者分别在硬件和软件上发挥优势,协同更新,以“霸主”姿态牢牢占据在市场的制高点,成为个人电脑时代获利最大的两大产业巨头。
1990年代初期,苹果、IBM与摩托罗拉结成联盟,共同推出PowerPC处理器,试图突破Wintel联盟在个人电脑领域的独占鳌头的局面。面对挑战者,Wintel联盟发起反攻,英特尔推出了奔腾系列芯片,微软也推出了Windows95操作系统。最后,PowerPC联盟无疾而终。
挑战失败的结论就是,PowerPC不具有根技术的地位,没能形成完备的生态体系。不得不承认,微软与英特尔结成的Wintel联盟站在了个人电脑产业链的顶端,缔造了一个几乎不可逾越的“双霸主”时代。
中国基础软件领域的发展经历了一个比较长的摸索期,在20多年的时间里,国内曾经出现了20多款优秀的操作系统产品,但由于产业分散,没有形成生态,没有软件适配,很难在市场上形成气候。
中国的红旗操作系统、方舟CPU、永中Office等,一度崭露头角,展示出旺盛的活力,但终究因为生态体系太弱,竞争不过Wintel联盟,被迫退出市场。
方舟的芯片可以活跃起来,但是已经存在的软件怎么和新系统兼容?怎么引导遍布全球的软件开发者来中国的操作系统上进行研发?最终,在软件生态这座大山前,中国舰队落得大溃败。2011年,永中Office破产清算。2014年,中科红旗因资金断裂宣布解散。
对不确定性的恐惧,使民族产业本能地在舒适与挑战中选择舒适,在维持与颠覆中选择维持,“重硬轻软”长期占据主流意识。直到2019年,当操作系统、软件生态频频被美国当作向中国施压和制裁的工具,中国业界才恍然大悟,“缺芯少魂”戳中了中国经济的痛处。
基础软件根技术经济体对数字经济系统运行发挥主导作用,占据在价值链的高端,而传统的应用软件经济体则处于被动服从和接受领导的地位,处于价值链的低端。
软件根技术在许多国家越来越受到重视,根技术被视为软件立国之本,从而导致软件根技术领域的专利、软件著作权等知识产权问题日趋政治化。解决根技术争端,成为世界各国政治斗争的焦点。发达国家采取强权政策以保护其基础软件根技术在全球范围内的产权地位,致使贸易保护主义抬头,基础软件根技术壁垒日趋严重。
各国之间对智能装备基础解析平台的竞争愈发激烈,物联网解析平台、根服务器、下一代智能网络结构等根技术成为国家之间竞争的焦点。重大基础软件根技术以其催生中小企业成长、促进企业发展、优化产业环境、高效配置资源等重要功能,成为数字经济中枢和关键的资源整合体,也成为大国之间和重要经济体之间在数字经济领域竞争的核心。
软件根技术可能使国家主权的核心地位发生变化。由于根技术控制了网络和信息主权,保持着主导话语的权力,所以成为各国外交的重要议题。世界强国对根技术的发展权、主导权、控制权的角逐日趋激烈。根技术的竞争,成为影响社会经济发展、决定国家战略利益分配的关键因素。
要么建立自己的根技术半岛体育,要么沦为根技术产业链最底层的“民工”,这就是“根技术主导”的真谛,也是数字经济时代的盟主法则。
对软件根技术的竞争,在新冠疫情、国际社会重大事件的搅动下,促使人类社会摆脱了对单一技术的依赖,各国开始选择适合自己的软件根技术。
由软件根技术带来的根产业,是以软硬融合创新和发展模式创新为主体的高端经济形式,虽然已经具备了产业基本形态,但在软硬一体化的智能时代,预计要到2025—2027年才会形成主导全球经济的实力。
因此,我国软件根技术和根产业领域存在5—7年的窗口期。我国凭借集中力量办大事的优势,以及在数字化转型、政府重大应用的强大市场资源,加上几十年来积累的软件技术发展基础,可能在以开源为主导的软件领域产生重大技术与产业的突破。
目前,中国在网信领域的规模已经跃居世界第二位,仅次于美国。我国在新一代信息技术领域表现突出,如5G、人工智能、大数据半岛体育、物联网、云计算等方面都有优异表现,但在操作系统和工业软件等基础软件上还是非常薄弱。
我国要建立自己的根技术,开源就是最优的选择。因为我国处在软件根技术的窗口期,“十四五”时期如不能出台扶持根技术的重大政策,不能迅速布局根技术重大项目,那么,即使我国根技术有了一点生机,也会由于软件生态体系不完整而被市场淘汰,继续在软件技术、产业、生态等层面被国外卡脖子。
近年来,在国家高度重视和大力支持下,尤其是“核高基”国家科技重大专项的支持下,我国操作系统发展取得了积极的成效。国产服务器/桌面操作系统完成了自主可控的相关产品的研发,形成了华为鸿蒙操作系统、中标麒麟、中兴新支点操作系统、红旗Linux、UOS统信操作系统、AliOS阿里云系统等品牌。虽然这些系统与国外高端系统还存在一定的差距,但在国内操作系统市场上已然站稳了脚跟,为未来发展打下了基础。
在移动终端操作系统领域,国内典型的互联网企业百度、阿里巴巴、网易等,终端企业华为、联想等,研发了YunOS、MIUI、EUI、FreemeOS等移动智能终端操作系统,并根据企业定位和产业特点积极推开了产业化布局。
在工控操作系统领域,嵌入式Linux系统及组态软件也加快了发展速度,形成了包括紫金桥Realinfo、纵横科技Hmibuilder、世纪星、三维力控、组态王KingView、MCGS、态神、uScada等在内的国产品牌。
在云操作系统,BAT等互联网骨干企业的公共服务平台已经具备了1000PB级数据处理能力,华为的云操作系统FusionSphere、浪潮的云海云计算操作系统、无锡江南计算所研制的VStar操作系统等,均取得了显著的进展。
开源和生态,正在成为软件研发模式的主流。开源,是我国基础软件实现突围的一个重要支撑。
2019年8月,华为鲲鹏生态基地落户成都市天府新区。该基地的创立目标,是建立一套完善的开发者和产业人才体系,通过产业联盟、开源社区、openLab等形式一起完善产业链,以打通行业全线。基地自创立至今,已经与3500多家合作伙伴推出了10000多个产品与解决方案,在政府、平安城市、金融、运营商、电力和其他领域实现了广泛应用。
鲲鹏计算产业通过建立openEuler社区,开源OS源代码,开放编译器、JDK、软件库等工具,实现了统一代码来源,缩短了厂家构建基于openEuler的发行版OS的开发周期。
在openEuler社区,基本遵循每6个月出一个版本的规划。目前,已经发行了4个版本,openEuler开源版本的全球下载量约40万个。openEuler社区目前已经有300多家企业和组织入驻,拥有超过8000人的开发者,覆盖了主流芯片、硬件、板卡、数据库、中间件、应用软件等厂商及部分研究机构,整个openEuler社区生态已经初步形成。
OpenEuler社区以开放的理念构建治理模式,社区设有理事会、技术委员会、用户委员会和品牌委员会,同时在技术委员会下面还有近百个SIG组,分别管理不同的技术方向。openEuler作为一个开源项目,通过技术、生态、商业的协同发展,带领加入社区的企业、开发者和用户,共同推动操作系统技术的创新。
2021年11月,在华为操作系统产业峰会上,在操作系统产业“政产学研用”各方代表的见证下,华为携手openEuler社区全体伙伴,将“欧拉”正式捐赠给开放原子开源基金会,实现了“欧拉”开源操作系统从企业主导到产业主导的重要转变。