鸿蒙概念股引发资本市场追捧 国产操作系统替代空间广阔

​6月2日,华为鸿蒙系统2.0推出。6月5日,华为捐赠出鸿蒙基础架构,意味着鸿蒙基础架构开源。鸿蒙系统2.0发布7天内,HarmonyOS升级用户已经突破1000万。

华为之前预计,2021年底搭载鸿蒙操作系统的设备数量将达3亿台,其中华为设备超过2亿台,面向第三方合作伙伴的各类终端设备数量超过1亿台。

鸿蒙系统2.0的推出,直接引爆了资本市场对鸿蒙概念的追捧,龙头润和软件自5月以来,最大涨幅超4倍。

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资本市场之所以高度认可鸿蒙,一方面在于,鸿蒙系统不仅仅是手机系统软件,更是万物互联的大平台,是下一代操作系统。

另一方面,操作系统软件国产替代的热情高涨,市场空间巨大。鸿蒙概念的强势带动了市场对于国产操作系统的关注。

操作系统的功能

操作系统(Operating System, 简称OS),是指管理硬件资源(包括CPU、存储和输入输出设备)、控制软件运行、改善人机界面,以及为应用程序提供支持的系统软件。

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它既是计算机硬件和软件的桥梁,又是各类软件的管家。操作系统是软硬件资源的分配者。

操作系统在程序运行的过程中其功能重点在于微内核处理、内存调度、输入输出设备、文件和操作五种计算机资源的管理上。

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操作系统可分为桌面(PC)操作系统、移动操作系统、服务器操作系统、云操作系统、嵌入式操作系统和物联网操作系统等领域。

操作系统领域的全球龙头有PC端的微软、移动端的谷歌和苹果。

操作系统的"前世今生"

计算机诞生之初,计算机的硬件资源很少,技术人员在笨重的大型机上工作,一次只能接受一个单一任务(主要是军方项目,如卫星、导弹轨迹测算, 炸药爆炸半径计算等),不同的任务需要排队执行。

随着硬件资源的不断丰富,计算能做的事情越来越多,任务复杂度持续提升。因此,提高计算资源利用效率、增强计算机系统性能的需求越来越迫切。

1964年,美国通用电气、贝尔实验室和MIT希望共同开发满足协调计算机进行多任务的同时运行的MULTICS操作系统。但是MULTICS项目目标过于庞大,开发周期过长,并且性能低下。

虽然MULTICS项目没有获得成功,但参与该项目的成员开发了一套轻量化的、功能目的单一的系统软件Unics(UNIX),在小型机上运行。

并且,在随后的1971年开发了C语言, 让UNIX系统具备了移植性(之前需要涉及硬件的汇编语言),从此系统软件和硬件实现了解绑。现代操作系统由此诞生。

UNIX操作系统和C语言,逐渐成为专业技术人员和计算机硬件之间协调和沟通的必需品。从UNIX开始,整个操作系统的演化可分成两大阶段:

1)1984年开始,可视化操作系统(PC端)诞生

由于UNIX操作系统主要面向计算机专业人士,无可视化操作界面,依靠代码指令运行,这大幅度限制了其传播性。

1984年,以苹果Mac OS、 微软 Windows(1985年)为代表的可视化操作系统诞生,大幅度降低了使用者的技术门槛,由此开启了PC(个人电脑)时代。

同时,微软的Windows和Intel的CPU之间形成了"Wintel"联盟—— 英特尔沿着摩尔定律不断发展以提升硬件水平,微软Windows系统随之升级,再将升级的硬件水平消耗掉。

Intel的x86芯片占据着芯片市场的80%以上份额。2019年Windows桌面操作系统的市场占有率高达81.83%。在服务器领域,微软也占据了80%以上的市场。

Windows操作系统与Intel CPU组成的个人计算机架构,称霸了桌面端20余年。

软件和硬件之间的协同进步关系,使得Wintel双方在各自领域都获得了竞争优势, 微软在软件市场中形成对应用软件开发商的绝对优势,Intel则成为整个半导体产业中技术实力顶尖的企业。

虽然Wintel联盟为个人电脑(PC)的推广和使用做出了重大贡献,但该联盟存在着严重的排他性、大量的捆绑销售、以及对竞争对手的降维打击。

PC时代Wintel联盟生态体系

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2)1991年,Linux问世,移动操作系统时代到来。

可视化的操作系统尽管降低了用户使用门槛,但其要和硬件机器绑定,所以也封闭了内在复杂的软件设计。

1991年,开源系统Linux问世。2005年,谷歌收购了一家基于Linux系统内核的操作系统软件公司Android。

2007年11月,谷歌正式向外界展示Android操作系统,并且宣布建立一个全球性的联盟组织。这一联盟将共同开发Android系统的开放源代码。

尽管Linux系统在桌面端远远落后于Windows,但其开源模式却为其他系统生态提供机会。以Linux为内核的安卓系统在移动端大放异彩。

由ARM公司主导的硬件开放和由谷歌公司主导的软件开源模式是移动时代Android+ARM联盟建立的成因。

Android联盟向手机制造商免费授权源代码,仅内置一些Google工具(Google Play、Maps、Youtube等)。由此,移动端的"Andriod +ARM"时代正式开启。

ARM芯片目前占手机市场份额的75%,2019年,中国智能手机市场中,Android份额为75.44%,IOS为22.49%。

移动时代Android+ARM联盟以更开放的形式拓展市场

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微软依靠"WinTel"+"软件付费"模式,而谷歌依靠"Android+ARM"+"免费流量+增值服务"模式,均形成了操作系统领域的巨头。

当前操作系统的格局是:

桌面端:Windows系列88.23% + Mac系列8.9%=97.13%

移动端:Android74% + iOS25%=99%

操作系统的未来

操作系统随硬件变革迎来不同时代的霸主,而当前移动互联网见顶,万物互联的时代正在来临。下一代操作系统的增长点大概率是落在物联网领域。

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根据IDC数据,物联网时代的终端数量约为120亿台,其是移动手机出货量峰值14.7亿台的8倍,是PC出货量峰值3.5亿台34倍。

物联网的发展,对于操作系统提出了一些新要求,包括:跨平台使用、多终端适配、低功耗、低成本、云端稳定、数据安全等。

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而目前,微软、亚马逊、谷歌、阿里、华为、小米等巨头对新一代OS均有布局。

主流的物联网操作系统发展历史

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目前,物联网操作系统尚处于发展早期阶段,市场占有率较为分散。

目前市场中至少存在着四种发展来源的物联网操作系统:嵌入式实时系统及升级版、原有通用系统裁剪定制后适应部分物联网需求、专门为物联网设计的轻量级IoT OS,以及完全重新开发的新型操作系统。

操作系统的发展规律

操作系统的成功与否,关键在于生态系统,需要能够搭建起完整的软件开发者、终端企业、运营商等产业链上的各个主体。

场上具备核心生态的操作系统体系很少,目前仅有Wintel、Apple OS、Linux做为最主要的操作系统体系,其中Wintel在桌面和服务器领域具备绝对垄断优势。

微软就已经打造了个完整、强大的生态体系。对底层,同处理器厂商英特尔深度绑定;对上层,形成了庞大的开发者群体,并产生了海量的应用供消费者选择。

国产操作系统方面,中标麒麟(中国软件)可以做到全面兼容国产CPU,统信软件UOS(诚迈科技)支持各类通用架构CPU(X86等)。

微软的Win10可适配约3500万个应用。当前在PC领域,绝大多数应用软件均基于Windows系统开发,国内厂商在应用适配方面,与微软差距很大。

国产厂商中,适配较多的是中标麒麟,完成了12127个软件适配。而统信软件UOS(诚迈科技旗下)有2439个软件适配。

我国操作系统一直以来的问题,是操作系统太多,且相互封闭、各自为战,最终谁也没能形成一个具备较强活力的生态体系。

具体来看,国内4%狭小的市场空间中,扎堆着十多家操作系统厂商,市场化程度不高,各家发展生态、为上层应用让利的动力不强,导致上层应用厂家匮乏。

输入法、浏览器、Office等应用软件国内虽然有一些厂商在做,但是多数生存比较艰难,本来市场就不大,还需要与多家操作系统厂商适配,投入大而且难挣钱。

目前国内的操作系统,也在以统一为发展方向,麒麟系操作系统整合,统信软件的成立,都是基于打造统一使用生态为目标,减少内部损耗,争取更多的市场份额。

此外,从微软的成功经验来说,操作系统和芯片是相互成就的。操作系统需要向下兼容芯片,但国产芯片行业仍处于追赶阶段。

国产操作系统短期和中期的增长驱动力是:信创需求。其核心意义在于"应急预案","能用"的意义大于"好用"。以防特殊情况发生,我们整个IT系统也能正常运行。

主流的国产操作系统

从整个操作系统的市场格局来看,国产操作系统竞争力非常弱,但有潜力。

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国际上,主流桌面操作系统就是微软的Windows和苹果的MAC OS,国产操作系统所在的Linux市场占比非常小。

服务器操作系统则主要基于Linux发展起来的各种版本,这个市场暂时不存在国际厂商垄断。

Linux由于其开源属性,有利于我国企业短期内实现操作系统的自主化。

因此国内企业的操作系统多数都是由Linux发展而来,目前占到整个市场的4%左右,占比依然很小,但份额正在提升。

国产操作系统,ARM+Linux逐渐成为主流适配的方案。ARM芯片国内厂商可以得到完全授权,Linux系统为开源系统。

(1)CPU

国产CPU芯片起步较晚,但已完全具备商用和量产的能力。其中,鲲鹏、飞腾、龙芯的适配度和适用性较高。

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(2)OS

目前国产操作系统均是基于Linux内核进行的二次开发。

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1999年,冲浪、红旗、蓝点Linux纷纷发布,中国国产操作系统进入Linux元年。

2012年,国家设立重大专项,麒麟、深度、普华、中科方德等重量级产品出现。

1.麒麟系操作系统

麒麟系操作系统在信创政府领域内具备较大优势,麒麟系操作系统主要包括中标麒麟和天津麒麟。

中标麒麟桌面操作系统是中标软件公司研发的、面向桌面应用和服务器应用的图形化操作系统。中标麒麟桌面操作系统是国家重大专项的核心组成部分。

中标麒麟操作系统全面支持国内外主流的硬件平台,覆盖桌面端和服务器端,已经适配兼容了超过4000款核心软件和硬件。

广泛应用在金审、金纪等"十二金"重大国家工程中和中办、国办、国家发改委、铁路局、质检总局以及河北、上海、湖南等多省市的电子政务网络系统中。

根据赛迪顾问数据,中标麒麟操作系统在中国Linux市场占有率超过30%,连续八年保持领先。

银河麒麟是由天津飞腾研制的开源服务器操作系统,是高安全、高性能、高可靠的国产操作系统。主要应用在国防、政务、能源、金融、教育、电力等众多行业和领域。

2.UOS&深度操作系统

深度操作系统由武汉深之度开发,是一款基于Linux内核,以桌面应用为主的开源GNU/Linux操作系统,支持笔记本、台式机和一体机。

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深度操作系统(deepin)包含深度桌面环境(DDE)和近30款深度原创应用及数款来自开源社区的应用软件。

2014年,深度技术团队打造深度商店,对标Windows平台的Windows Store和IOS平台的App Store,加速Deepin生态系统构造。

统一操作系统UOS以深度Deepin Linux系统为基础,是由包括中国电子集团、武汉深之度、南京诚迈、中兴新支点在内的多家国内操作系统核心企业自愿发起"UOS(unity operating system)统一操作系统筹备组"共同打造的中文国产操作系统。

2020年1月,统信软件面向合作伙伴发布UOS正式版。UOS采用开源协作模式研发,并与龙芯、飞腾、申威、鲲鹏、兆芯、海光等厂商展开合作,与国内各主流整机厂商以及数百家软件厂商展开兼容性适配工作。

通过采用社区模式,鼓励上下游产业链厂商和技术人员参与研发工作、共同打造符合行业用户需求的安全、易用、稳定的操作系统产品。

目前龙芯、鲲鹏、兆芯均有系列产品完成与UOS的适配。未来,随着Win7停服以及UOS的软件生态的逐步完善,UOS操作系统市占率预计将进一步提升。

3.普华操作系统

普华操作系统由中国电子科技集团旗下的普华基础软件公司研发的。普华操作系统包括普华桌面操作系统、普华服务器操作系统、普华云操作系统。目前在国内信创领域的占比份额较少,后续还有较大的提升空间。

普华桌面操作系统适配软件

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普华桌面操作系统已联合多家软硬件件厂商如金山、奇虎360、、奔图、龙芯、龙芯梦兰、清华同方等,联合建立基于国产优质软硬件的"软硬件一体化基础操作平台"。

普华服务器操作系统支持HP、IBM、DELL、浪潮、曙光、联想等主流的PC服务器、存储设备及网络设备,支持Oracle、BEA、IBM、Sybase、人大金仓、东方通、金蝶、达梦等厂商的各种数据库、中间件和应用产品,形成各种解决方案。

4.鸿蒙系统

鸿蒙系统(HarmonyOS)是一款基于微内核的全场景分布式OS,是华为自主研发的操作系统。

鸿蒙OS提出了基于同一套系统能力、适配多种终端形态的分布式理念,提出了"1+8+N"终端战略。

华为HarmonyOS系统剑指万物互联时代

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手机作为"1"是核心终端,车机、大屏、PC、平板4大屏幕与音箱、手表、耳机、AR\VR构成"8"大入口,N则为各类终端设备。

鸿蒙系统预计未来会主要应用于华为IoT生态的各种终端。未来的物联网智能终端,预计是鸿蒙的最终实现蓝图。

华为"1+8+N"终端战略

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目前已有300+应用和服务伙伴、1000+硬件伙伴、50万+开发者共同参与到鸿蒙生态建设当中。

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