操作系统是计算机和其他智能电子设备实现硬件资源管理、控制程序运行以及为用户提供人机交互操作的一系列软件的集合。在日常运作中,操作系统需要处理如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入设备与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。操作系统直接影响设备的运行效率、稳定性和安全性,是保证计算机和智能设备正常运行的关键。

目前全球的操作系统有数百种之多,但是从技术上来讲这些系统主要分为两个阵营,即Windows阵营和Unix/Linux阵营。Windows系统是PC端最常见的操作系统,其特点是用户交互性好,易于使用,同时生态结构丰富,绝大多数PC软件都是优先支持Windows的。大数据显示2020年全球PC端Windows系统市占率在77.47%,相较之下10年前Windows在全球PC端的市占率高达95%以上,Windows系统在近10年内面临着诸多新系统的挑战,但仍然在行业内处于绝对统治地位。2020年Windows系统在中国市场占比超过88%,相较全球范围占有率高出近11%。

图表1 2020年全球主要操作系统市场占比

资料来源:StatCounter;国都证券

图表2 2020年中国市场主要操作系统市场占比

资料来源:StatCounter;国都证券

除Windows以外,其他绝大多数操作系统都起源于Unix的演化,各种Unix类系统都会继承其特性。Unix最成功的一个直系子嗣就是Linux,其优点是用户可以直观地获取该操作系统的实现机制,同时可以根据自身的需要自由修改Linux使其最大化地适应用户的需要,因此特别适合服务器领域的企业定制化使用。Linux甚至一度占据了自己父辈Unix的大部分市场空间,并衍生出很多更加重量级的操作系统,其中一个就是更为消费者所熟知的Android。另外在Unix基础上衍生出的BSD (Berkeley Software Distribution,伯克利软件套件)也是很多现役操作系统的先祖,其中就包括苹果旗下的Mac OS和IOS。也就是说目前移动端OS市场的两大巨头都是Unix\Linux的阵营成员,而两者占据移动端操作系统99%的市场份额。

图表3 2020年全球移动端OS系统市场占比

资料来源:StatCounter;国都证券

由于Linux本身的免费开源特性,使其成为了大多数现代操作系统的核心,目前除了原生的Linux系统,Ubuntu、PCLinux OS、红帽Linux、Fedora、Chrome OS等都是比较受欢迎的Linux 衍生版本。以2019年受欢迎程度最高的Ubuntu为例,其源自于Linux的一个发行版本Debian。Ubuntu既保留了Linux可以让用户自由定制的特点,同时又在可视化和人机交互上比原生Linux做得更好,借鉴了Windows、Android等系统的界面特征,拥有更好的交互性和观赏性。此外Ubuntu具有对多平台的支持能力,除了支持x86芯片组,Ubuntu也可支持ARM64芯片,可以应用于手机、平板等智能设备以替代Android系统。

在面向中国市场时,Ubuntu和工信部软件与集成电路促进中心(CSIP)、国防科技大学、天津麒麟信息技术有限公司等合作开发推广优麒麟(Ubuntu Kylin)系统。优麒麟是海外系统本土化的一款产品,也是麒麟操作系统家族成员。其保留了Ubuntu原有的性能特征,并对UI调整贴近Windows系列操作系统的使用习惯,并进行了深度汉化处理,贴近中国用户使用习惯,对于大多数没有接触过Linux和Ubuntu的用户更容易上手。优麒麟从2013年创建以来,已经累计发行14个版本,经过多年优化升级,早期版本出现的卡顿、崩溃等bug现象已经得到一定改善。在生态上,优麒麟也有与Ubuntu相同的软件商店,并包含了优麒麟开发者平台和优麒麟存储库,满足了多数用户的常规使用需要。

图表4 优麒麟界面仿照Windows10设计,贴近用户使用习惯

资料来源:互联网;国都证券

当然优麒麟作为麒麟家族的“混血儿”成员,主要还是面向PC桌面用户,尤其在国家机关和事业单位一些不便使用微软Windows系统的情况下作为一款替代方案使用。在麒麟家族中还有几个纯本土化的兄弟软件,包括中标麒麟Neokylin、银河麒麟Kylin、湖南麒麟Kylinsec,其中中标麒麟和银河麒麟为上市公司中国软件所有,湖南麒麟Kylinsec为湖南麒麟信息工程技术有限公司所有,而中国软件和湖南麒麟公司又共同依托国防科技大学的技术支持,所以麒麟家族产品技术与国防科技大学有非常深的渊源,可在对保密性、安全性有特殊要求的工作环境中使用。

比如中标麒麟就是为政府机关、国防公安、电网电力、金融证券、教育财税等关系国家经济命脉和人民生命安全的部门、企业服务的一款操作系统,其在安全性、保密性上具有较大优势,同时可以适配龙芯、兆芯、申威等国产CPU。中标麒麟可作为互联网的服务器系统和金融业的安全操作系统,亦可作为个人用户的桌面操作系统,不过作为桌面系统时其生态软件比较匮乏,所以主要还是在有特定保密需求的情况下使用。相比中标麒麟,最早起源于863计划的银河麒麟资历更久。银河麒麟OS产品多用于高性能服务器,也有桌面端版本,与中标产品相比主要面向一般企业用户,强调高效和简单易用。另外银河麒麟在移动端上研发出国产版本安卓系统——Kydriod OS。目前Kydriod OS已经发展出2.0版本,并能够支持原生Android App,这意味着Kydriod OS可以共享部分Andriod生态,对于解决国产操作系统生态不足的情况意义重大。湖南麒麟产品在桌面端较少,更倾向于面向企业用户和服务器端,Kylinsec产品突出高安全性和高可靠性,目前正与华为深度合作,推出支持“鲲鹏”CPU和泰山服务器的专用操作系统。

图表5 全球Linux家族产品使用率排行榜

资料来源:DistroWatch;国都证券

除了麒麟家族以外,还有一些市场呼声很高的产品,亦有较多的用户基础。其中最为广大Linux用户熟知的当属深之度公司的Deepin。Deepin前身Hiweed Linux是Debian在国内市场第一个本土化衍生版本,所以Deepin OS仍是Linux家族的一个成员。因为开拓市场比较早,又主打桌面系统,所以与个人用户接触较多,在国内一直比较受欢迎。在全球范围内,Deepin也有不少支持者,在Linux排行网站DistroWatch上,Deepin常年排在前10位置上。Deepin的优势在于长期深耕国内个人桌面用户市场,在人机交互方面做的比较细致优美,能够开箱即用,比原生Linux容易上手,适合Linux入门用户使用。Deepin的缺点主要是对硬件要求较高,尤其是在只有机械硬盘的电脑上容易卡顿,同时Linux商店的下载速度较慢,另外因为缺少驱动支持兼容性不佳,不过上述问题也是目前大多数国产OS的通病。

图表6 Deepin OSUI效果精美,结合了WindowsAndroid的特点

资料来源:互联网;国都证券

Deepin在桌面端取得成功后,Deepin开发商武汉深之度公司的母公司统信软件(诚迈科技控股,绿盟科技三六零企业等参股合资组建的软件企业)推出了Deepin的商用版——统一操作系统(UOS),可以认为是Deepin的强化稳定版本,也有人认为是Deepin的V20版本。UOS同样也是Deepin团队开发,两款产品并行发展,大部分功能也通用。Deepin的社区版可以更早得到一些更新(类似于Windows的预览体验版),UOS则可以得到完整的商业支持,同时稳定性更好。UOS的定位类似于Windows大客户版,主要客户定位在企业和组织机构,在保留Deepin原有优点的基础上,基于Debian10版本的UOS在系统流畅度、集成软件丰富度和交互能力方面都有较大的提升。除了桌面版本,UOS也提供了服务器版本,可以支持常见的x86服务器和采用国产CPU的部分服务器型号。

与Deepin OS和其他国产Linux类操作系统相比,UOS的设计思路是打造一款类似于Windows的规范化Linux内核操作系统(这可能也是其名字中“统一”一词的来源),可以实现开箱即用。其面向的客户更多是一般的只需要专注于办公、设计、教学等日常工作的普通用户,他们需要的是点击确定就可以完成的操作,而不是先输入“sudo apt-get install”命令去下载安装软件这种复杂操作。这种模式其实很类似于90年代,Windows9X系列通过视窗实现DOS内核操作的过程,极大降低了使用门槛进而实现全球范围内的快速推广,甚至连儿童都能轻易上手原先需要专业人员操作的PC系统。

上述是国产软件企业在操作系统领域比较成功的几款产品,当然除了传统的软件企业,还有一方势力正在操作系统领域中快速崛起,那就是以华为为代表的硬件厂商。目前华为旗下的操作系统产品,包括鸿蒙、欧拉、Lite OS等产品。鸿蒙是一款全新的基于微内核的面向全场景的分布式操作系统,能够同时满足全场景流畅体验、架构级可信安全、跨终端无缝协同以及一次开发多终端部署的要求。采用微内核使得鸿蒙具有系统服务模块化设计、可执行度高、内核安全性好、稳定性好等优点,但因为需要进程间调用传输,执行效率较低,需要较高的硬件配置弥补。根据华为开发者大会上发布的信息,当前鸿蒙还是保留了Linux内核,未来的的规划则是通过微内核全面替代Linux内核,再通过编译模块实现与Android生态的对接。虽然目前投入使用的鸿蒙硬件只有智慧屏一种,按照规划未来可以兼容的产品包括手机、电脑、平板、电视、汽车、智能穿戴等多种平台,成为一款跨平台的通用操作系统。

图表7 华为公布的鸿蒙内核架构

资料来源:互联网;国都证券

相比宏大的鸿蒙,Euler OS和Lite OS的发展版图要清晰精简很多。Euler OS是基于Cent OS制作的Linux服务器版本,专为华为服务器进行了优化,目前华为的云服务,通讯设备服务器也均使用该系统。Lite OS则是超轻量化的物联网操作系统,其主要用于智能家电、智能停车、智能照明等使用环境,可以实现智能App与华为智能设备的的互联通信和操控管理。可以看出,华为的操作系统发展思想与一般的软件企业有很大不同,很大程度上与其硬件供应商的身份有很大关系。由于华为有自己独立的生态圈,所以操作系统更多是为推动自己的生态环境建设和硬件发展孕育而生的,这一点类似于苹果发展MacOS和IOS系统。这种模式赋予了华为操作系统独特的品牌特色,但另一方面在华为生态圈以外的通用市场却较难渗透推广。

目前,国内市场上国产OS约有数十种无法逐一列举,上述盘点的产品是国内影响比较大的产品。从内核起源来说,国产OS基本上还是由Linux的各个发行版逐步衍生发展而来的。这也意味着Linux所固有的一些问题也“遗传”到了国产OS身上,比如对于桌面端最大的问题还是在生态方面的空缺,不仅仅在于应用软件层面,还在于支持硬件设备正常工作的驱动。 目前Deepin操作系统中通过deepin-wine容器可以运行部分Windows程序,缓解Linux生态不足的困境,其他的国产OS也在通过各种方式丰富自身的软件生态。

国产操作系统另一大压力是来自Windows和苹果MacOS的竞争,虽然Windows系统有衰落的迹象,但很大一部分市场份额是被苹果MacOS占据,对于Linux阵营也未必是好事。由于苹果MacOS与苹果硬件产品深度绑定,此处市场几乎被苹果焊牢鲜有替代空间,这意味着留给Linux阵营的市场空间其实并不大。而在服务器端虽然不存在生态的问题,但是目前Windows Sever发展势头正猛,在增速和市场份额占比上都远超过Linux和其他任何服务器系统,对Linux阵营压力同样较大。

图表8 20182019年全球服务器市场操作系统占比情况对比

资料来源:Stastia;国都证券

从市场规模来看,客观来看国产操作系统的增长速度十分可观,以每年30%左右的复合增速预测,2020年国内市场已经超过25亿元。但是由于本身国产OS还处于一个市场比较初期的阶段,虽然有不少产品出现,但是尚无一款产品在竞争中脱颖而出,占据绝对优势(其实整个Linux阵营也存在这一情况)。分散化的产业格局导致产业呈现出一个僧多粥少的局面,参与企业大多数能分得一杯羹,但很难做大做强。目前像统信软件推出的UOS是市场上呼声比较高的产品,基于Deepin的成功也的确有希望在国产市场中独占鳌头,但是落实到市场还需要面临国内同类产品竞争和外部Windows、MacOS等产品的压迫,最终的市场成绩还难以判断,可能需要等2~3年经过市场反复试炼才能验证其是否为一款优秀产品。目前而言过于分散的市场格局还有比较大的不确定性,投资者还需要对于国产操作系统市场的发展保持一个清醒的认识。

图表9 中国国产操作系统市场规模预测

资料来源:中国产业信息网;国都证券

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