軟件行業(yè)操作系統(tǒng)專題分析關山飛渡-大道篤行

軟件行業(yè)操作系統(tǒng)專題分析關山飛渡_大道篤行（報告出品方：長江證券）操作系統(tǒng)：計算機系統(tǒng)的內核與基石操作系統(tǒng)定義：管理并調度軟硬件資源的系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)作為計算機系統(tǒng)中最基本的系統(tǒng)軟件，控制并管理著整個計算機系統(tǒng)的軟、硬件資源，并合理的組織及調度計算機的工作和資源分配，以提供給用戶和其它軟件方便的接口和環(huán)境。例如在用戶對計算機的使用過程中，在用戶程序的運行過程中，其負責完成所有硬件相關、應用無關的基本使用工作，為使計算機系統(tǒng)高效、安全、可靠、方便地運轉。整體上看，操作系統(tǒng)主要起到了連接計算機軟硬件資源與用戶接口的作用。從使用者角度，操作系統(tǒng)可以對計算機系統(tǒng)的各項資源展開調度（其中包括軟硬件設備、數(shù)據信息等）。在資源管理方面，計算機資源主要包含了進程管理、內存管理、文件管理、設備管理以及為用戶提供方便的可操作界面。從具體功能看，主要可分為：1、進程管理：主要為進程調度，在多道程序或多用戶情況下，解決處理器的調度、分配和回收等問題；2、內存管理：主要功能包括存儲分配、存儲共享、存儲保護以及存儲擴張。3、文件管理：主要任務為對文件存儲空間進行管理、目錄管理、文件操作管理以及文件保護；4、設備管理：主要用于對設備進行分配、傳輸控制以及保持設備的獨立性；5、用戶管理：負責處理用戶提交的任何需求與指令。產業(yè)定位：向下擬合驅動硬件，向上承接用戶應用操作系統(tǒng)是所有軟件中最靠近硬件的軟件，被視為計算機硬件的第一擴充，在計算機系統(tǒng)層次結構中起著承上啟下的作用，即面向硬件，又面向軟件和各類用戶，是軟硬件資源的控制中心。操作系統(tǒng)在計算機中的地位極高，是計算機系統(tǒng)中最重要的系統(tǒng)軟件。它既控制著各種計算機資源分配給用戶使用，同時也支撐著其他系統(tǒng)軟件如各類編譯系統(tǒng)、程序庫等運行。簡而言之，操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)的內核與基石。操作系統(tǒng)分類：場景不同，系統(tǒng)各異操作系統(tǒng)是整個計算機的核心系統(tǒng)軟件，屬于基礎軟件，主要負責管理計算機硬件與軟件資源，并提供必需的人機交互機制。隨著信息技術的發(fā)展，操作系統(tǒng)的概念已延伸到信息設備的各個計算節(jié)點，以及協(xié)同工作的云端、邊緣端、智能終端等各類設備中。根據不同的維度，操作系統(tǒng)可細分為不同類別。1、按照操作系統(tǒng)面向的設備類型，通用操作系統(tǒng)主要包括桌面操作系統(tǒng)、服務器操作系統(tǒng)、移動操作系統(tǒng)。2、按照源代碼是否開放，操作系統(tǒng)可劃分為開源系統(tǒng)和閉源系統(tǒng)兩類。3、按照應用場景的不同，操作系統(tǒng)可分為通用和專用操作系統(tǒng)兩大類。通用操作系統(tǒng)是具有多種類型操作特征的操作系統(tǒng)，可以同時兼有多道批處理、分時、實時處理的功能，或其中兩種以上的功能。通用操作系統(tǒng)包括服務器操作系統(tǒng)、桌面操作系統(tǒng)、移動操作系統(tǒng)等產品型態(tài)，專用操作系統(tǒng)通常是在通用操作系統(tǒng)基礎上面向特定場景進行特殊定制的操作系統(tǒng)目前，我國國產操作系統(tǒng)大多數(shù)均選擇以Linux為基礎進行二次開發(fā)。主要原因是Linux系統(tǒng)作為開源操作系統(tǒng)具有靈活定制、結構層次清晰、運行效率高、運維成本低、較高的安全性等特點。2020年國家“十四五”規(guī)劃中將開源技術列入國民經濟和社會發(fā)展五年規(guī)劃綱要，支持數(shù)字技術開源社區(qū)等創(chuàng)新聯(lián)合體發(fā)展，完善開源知識產權和法律體系，鼓勵企業(yè)開放軟件源代碼、硬件設計和應用服務，這使得Linux為代表的開源軟件在國內具有較好的發(fā)展前景。國產服務器操作系統(tǒng)技術水平與國際同步，都是基于Linux構建，并在逐步形成自身的特色，提升在操作系統(tǒng)領域的主導力。國產桌面操作系統(tǒng)在系統(tǒng)易用性、可管理性、生態(tài)建設等方面不斷改進和增強，不斷縮小與Windows桌面操作系統(tǒng)的差距。國產操作系統(tǒng)在掌握源代碼的基礎上，支持飛騰、鯤鵬、龍芯、申威、海光、兆芯等主流國產CPU。國產操作系統(tǒng)在支持國密算法和可信計算技術等方面相對于國外產品更具優(yōu)勢，在安全性方面表現(xiàn)更優(yōu)異。根據Gartner在2020年發(fā)布的全球軟件市場收入分析報告，中國Linux服務器操作系統(tǒng)RedHat（RHEL）的市場收入份額為69.9%，MicroFocusInternational（SUSE）市場收入份額為15.90%，Oracle市場收入份額為5.4%，Canonical（Ubuntu）市場收入份額為1%，其他品牌市場份額為7.8%。鑒往知來：從發(fā)展歷程看操作系統(tǒng)廠商核心要素全球市場格局：國際廠商占據主導地位操作系統(tǒng)的發(fā)展經歷了操作系統(tǒng)發(fā)展的初級階段、操作系統(tǒng)的形成以及進一步發(fā)展三個階段。其中，初級階段可以分為早期批處理、脫機批處理和執(zhí)行系統(tǒng)三個過程；操作系統(tǒng)形成的標志性特征是采用了多道程序設計技術和分時技術，這一階段出現(xiàn)了批量操作系統(tǒng)、分時操作系統(tǒng)和實時操作系統(tǒng)；20世紀80年代，操作系統(tǒng)得到了進一步發(fā)展，出現(xiàn)了功能更強、使用更方便的各種不同類型的操作系統(tǒng)。在此過程中，微軟、谷歌、蘋果等公司逐步奠定了其在操作系統(tǒng)領域的主導地位。PC時代Windows系統(tǒng)形成一家獨大局面，2013年以后Android和iOS系統(tǒng)份額逐年提升，2017年Android系統(tǒng)市場份額超過Windows。截至2022年10月，全球操作系統(tǒng)市場中Android、Windows和iOS的市場份額占比分別為42.37%、30.11%和17.60%1。不同的操作系統(tǒng)廠商著重布局在不同的應用領域，因此下游細分市場份額與整體份額也有著一定差異。其中微軟主要以桌面操作系統(tǒng)為主，谷歌和蘋果伴隨智能手機時代興起，在移動操作系統(tǒng)占據領先地位。分類別來看，在桌面操作系統(tǒng)領域，Windows占據壟斷地位，同時MacOSX份額逐年小幅度提升。根據Statcounter統(tǒng)計，2021年Windows的市場份額占比由2009年的94.73%下降至74.76%，雖然呈現(xiàn)下滑趨勢，但仍牢牢占據壟斷地位。同時MacOSX基本連年小幅上漲，2021年市場份額占比為16.04%。服務器操作系統(tǒng)領域，Linux占比不斷提高。開源上世紀90年代Linux的誕生和開源運動的興起，傳統(tǒng)的閉源操作系統(tǒng)市場地位受到挑戰(zhàn)，特別是服務器操作系統(tǒng)市場，根據IDC在2018年的統(tǒng)計數(shù)據，全球服務器操作系統(tǒng)市場收入份額（付費+免費）中，Linux的占比為68.00%。國外巨頭成長之路：軟件持續(xù)迭代+生態(tài)建設卡位Windows操作系統(tǒng)常年占據操作系統(tǒng)市場王者地位，并且在桌面操作系統(tǒng)形成壟斷，在服務器操作系統(tǒng)形成寡頭局面。通過復盤其發(fā)展歷程，其成功要素主要有兩點：（1）打造易用性形成客戶基礎搶占先機，持續(xù)迭代不斷加強易用性保留客戶粘性；（2）形成Wintel聯(lián)盟，強者聯(lián)盟構建生態(tài)強勢卡位。Windows的發(fā)展始于1981年，項目起初以“界面管理器”，創(chuàng)新式設計用戶界面設計的基本單位——窗口。隨后Windows1.0正式發(fā)布于1985年，是微軟首次對多任務用戶界面進行嘗試，使得操作系統(tǒng)變得更有組織性、直觀性，極大加強了鼠標的功能，提供了篡改扣劃的多進程操作界面，易用性大大提升。隨后，Windows操作系統(tǒng)經過數(shù)十次迭代，兼容性、硬件匹配性、易用性以及易學性都得到了巨大的提升，從用戶使用感到產品性能全面迭代，極大程度的培養(yǎng)了客戶使用習慣，以及保留了客戶粘性。強強聯(lián)手構建Wintel聯(lián)盟，生態(tài)搭建進行強勢卡位。操作系統(tǒng)在整個軟硬件架構中起到承上啟下的重要作用，其對上層應用以及下層硬件的適配往往決定了一個操作系統(tǒng)使用的廣泛性，以及極大影響了用戶對于其使用的選擇。因此生態(tài)的形成是操作系統(tǒng)巨頭能夠持續(xù)領先的核心要素。復盤Windows，早在成長初期，它就選擇與Intel強強聯(lián)盟，通過捆綁銷售，提升自己的話語權，把握住了對產業(yè)上下游生產商的控制權。生態(tài)的形成幫助微軟在軟件市場中形成對應用軟件開發(fā)上的絕對優(yōu)勢，先于其他廠商搭建而成的生態(tài)成為其發(fā)展的強勢護城河。趨勢研判：勢在必行，開源互聯(lián)大勢所趨中美博弈持續(xù)升級，勢在必行操作系統(tǒng)是IT之魂，自主可控是絕對底線。自2010年“震網”病毒爆發(fā)以來，自主可控逐漸成為關注焦點。操作系統(tǒng)作為IT之魂，向上承接軟件生態(tài)，向下對接硬件資源，其代碼繁雜，極易攜帶后門程序，潛在風險因素較大。當前信創(chuàng)產業(yè)已全方位上升為國家戰(zhàn)略，操作系統(tǒng)與CPU均是安全自主生態(tài)體系的核心環(huán)節(jié)，為保證國產操作系統(tǒng)行業(yè)蓬勃發(fā)展，國家出臺了一系列相關政策，包含培育操作系統(tǒng)等基礎軟件發(fā)展、建設相關標準、加快操作系統(tǒng)應用生態(tài)搭建等。中美科技博弈持續(xù)升級，操作系統(tǒng)的勢在必行。多年來，我國IT產業(yè)主要聚焦于社交、電商、在線視頻等上層應用領域，而在操作系統(tǒng)等底層IT領域主要奉行“造不如買”的發(fā)展模式，產業(yè)基礎相對薄弱，微軟、蘋果等操作系統(tǒng)國際巨頭在我國占據了主要的市場份額。然而，2017年以來，美國持續(xù)加大對中國科技產業(yè)的制裁力度，采取了建立“實體清單”、嚴格審查中國企業(yè)對美企技術的并購活動等措施。隨著中美科技博弈的持續(xù)升級，“造不如買”的發(fā)展模式顯然難以為繼，操作系統(tǒng)作為關鍵產業(yè)環(huán)節(jié)亟需實現(xiàn)。系統(tǒng)開源助力彎道超車，萬物互聯(lián)構建生態(tài)體系操作系統(tǒng)開發(fā)及生態(tài)建設極其復雜。操作系統(tǒng)僅本體就有數(shù)千萬行代碼，所需的開發(fā)與維護投入非常巨大。此外在生態(tài)方面，操作系統(tǒng)需要針對不同硬件（服務器、芯片）進行適配，同時需要上層軟件開發(fā)商針對操作系統(tǒng)的版本進行相應的適配和調優(yōu)，同款應用軟件會發(fā)布多個版本以適應不同的操作系統(tǒng)，所需工作量成翻倍式增長。系統(tǒng)開源成為彎道超車的可行模式。隨著開源成為國際上軟件開發(fā)的一種主流模式，基于開源社區(qū)建立起共建共享的開發(fā)模式，可以共同解決復雜技術問題，充分吸納各方需求，并提前吸引了產業(yè)上下游介入。同時，基于開源社區(qū)的協(xié)作機制形成共識，可在代碼層面實現(xiàn)底層標準，避免上層應用的重復開發(fā)，提升產業(yè)效能。因此，以麒麟、統(tǒng)信為代表的國產操作系統(tǒng)走向了基于開源軟件的開發(fā)模式，共促產業(yè)各方協(xié)作發(fā)展，共建產業(yè)鏈及生態(tài)體系。開源鑄就國產操作系統(tǒng)新格局。在歷史原因和相關政策刺激合力作用下，當前國產操作系統(tǒng)市場存在廠商林立的格局。基于開源軟件模式下的操作系統(tǒng)版本發(fā)行商的核心價值就是做增值服務，隨著openEuler等操作系統(tǒng)中國原生社區(qū)的蓬勃發(fā)展，國產操作系統(tǒng)版本發(fā)行商將呈現(xiàn)將上游技術收斂到中國原生社區(qū)，共促社區(qū)技術創(chuàng)新，共建統(tǒng)一生態(tài)的新局面?；谥袊鐓^(qū)技術，深度融合行業(yè)應用需求，通過增值開發(fā)形成國產操作系統(tǒng)商用發(fā)行版，并配套遷移適配、生態(tài)建設、產品認證等增值服務為行業(yè)客戶創(chuàng)造價值將成為一種趨勢。國產操作系統(tǒng)將進入新一輪高速發(fā)展期。垂直下沉、萬物互聯(lián)構筑全新生態(tài)壁壘。伴隨硬件算力逐漸增強，設備智能化一日千里，操作系統(tǒng)開始由PC機、服務器向各智能終端設備下沉。2021年6月華為HarmonyOS2正式推出，其可同時連接各類智能物聯(lián)設備（如智能電視、可穿戴設備和汽車），是華為萬物互聯(lián)戰(zhàn)略的起點。當前我國國產操作系統(tǒng)在PC應用端存在生態(tài)缺陷，打造垂直下沉，多機一體的萬物互聯(lián)生態(tài)，或可構筑出符合當前境況的獨特壁壘。邊際變化：信創(chuàng)進程加速推進，替代空間知多少?操作系統(tǒng)與個人電腦（PC）和服務器均是1：1的配比關系，因此為測算操作系統(tǒng)市場空間，我們需要先對我國個人電腦（PC）及服務器的數(shù)量進行統(tǒng)計。根據產業(yè)信息網統(tǒng)計，我國2016~2018年個人電腦（PC）需求量約為5600萬臺左右，且需求量已趨于穩(wěn)定，后續(xù)測算過程中，我們均以5600萬臺作為我國平均每年個人電腦（PC）出貨量數(shù)據；根據IDC數(shù)據，2021年我國服務器出貨量約為391.1萬臺，同比增長11.7%，則后續(xù)測算過程中，我們以10%的復合增速計算服務器行業(yè)后續(xù)規(guī)模，并選用2022~2025年均值500萬臺作為后續(xù)平均每年服務器出貨量數(shù)據。若以售價為參考，則估算桌面端、服務器端操作系統(tǒng)市場空間分別為411億元和305億元，合計約產生716億元空間。上述估算中，價格參數(shù)的選擇來自于相關軟件產品的報價（終端售價），并未考慮銷售過程中的渠道分潤。若考慮這一因素的影響，假設銷售過程中經銷商分潤比例約為40%，則對應至操作系統(tǒng)品牌廠商收入的市場空間約為429億元/年。當前時點，操作系統(tǒng)國產化進程加速推進，未來五年有望實現(xiàn)從政務部門向八大行業(yè)、國央企等領域的擴容。因此，我們希望針對黨政市場、行業(yè)及國央企市場，以及其他民用市場，進行分部段測算。從整體用戶范圍維度來看，根據國家統(tǒng)計局的統(tǒng)計資料，2020年國有單位從業(yè)人員為5563萬人，其中公共管理&社會組織、教育業(yè)、衛(wèi)生&社會保障&社會福利分別為1957、1637、894萬人。該指標的統(tǒng)計口徑包括：公共管理和社會組織國有單位（1957萬人）；教育業(yè)國有單位（1637萬人）；衛(wèi)生、社會保障和社會福利業(yè)國有單位（894萬人）；交通運輸、倉儲及郵電通信業(yè)國有單位（108萬人）；以及電力、燃氣及水的生產和供應業(yè)國有單位（102萬人）等19個細分領域。除此之外，金融行業(yè)也是信創(chuàng)八大行業(yè)之一，截至2020年，金融行業(yè)從業(yè)人員約為859萬。以黨政市場為例，從業(yè)人員約有2000萬人，同時IDC數(shù)據顯示歷年政府行業(yè)平均電腦銷售量約為340萬臺左右，若考慮6年的正常產品替換周期，則兩個口徑的數(shù)字恰好吻合，意味著黨政行業(yè)人員電腦基本遵循1：1的配置比例。與此同時，考慮到個人端并沒有購買服務器的需求，則企業(yè)級市場（約3200萬臺PC銷量）對應500萬臺服務器銷量，因此我們保守假設黨政及八大行業(yè)市場中，電腦和服務器的配比約為6：1。依據上述測算假設，我們對黨政市場、行業(yè)及國央企市場，以及其他民用市場，分別進行測算：黨政市場：從業(yè)人員約2000萬人，對應年化330萬臺電腦銷量，和55萬臺服務器銷量。若以市場報價的6折作為廠商售價，計算廠商對應市場空間，則桌面端、服務器操作系統(tǒng)分別對應10.9億、19.8億，合計30.7億市場空間。行業(yè)及國央企市場：從業(yè)人員約4500萬人，對應年化750萬臺電腦銷售量，以及125萬臺服務器銷量。若以市場報價的6折作為廠商售價，計算廠商對應市場空間，則桌面端、服務器操作系統(tǒng)分別對應24.8億、45.0億，合計69.8億市場空間。黨政及行業(yè)市場合計年化操作系統(tǒng)市場空間約為100億元/年。更進一步，若考慮國產化操作系統(tǒng)廠商進一步向民用市場領域進軍：對應年化約4500萬臺電腦銷售量，以及約320萬臺服務器銷售量。若以市場報價的6折作為廠商售價，計算廠商對應市場空間，則桌面端、服務器操作系統(tǒng)分別對應148.5億、115.2億，合計約263.7億市場空間。長期視角：國產系統(tǒng)逐漸成熟，格局演變向何方?國產操作系統(tǒng)大多為以Linux為基礎二次開發(fā)的操作系統(tǒng)。國產操作系統(tǒng)大多是本土廠商以Linux內核為基礎，對內核代碼進行修改和補充，加入GUI（圖形界面）、應用等部分，最終形成相應的Linux發(fā)行版。Linux的發(fā)行版本主要分為兩類：一類是商業(yè)公司維護的版本，以RedHat為代表；另一類是社區(qū)組織維護的版本，以Debian為代表。在基于Debian版本衍生的系統(tǒng)產品中，代表性廠商包括銀河麒麟、武漢深之度、凝思等，而基于RedHat版本而打造產品的本土廠商則包括普華、中標軟件（后整合為麒麟軟件）、中興新支點、紅旗以及中科方德等。當前時點，兼容與生態(tài)層面仍然是國產操作系統(tǒng)廠商的核心痛點。從份額維度來說，我國桌面操作系統(tǒng)中，Windows、macOS仍處于主導地位，近年來在國內市占率雖逐步下降，但依然占有90%左右的市場份額，而Linux操作系統(tǒng)（主要國產廠商分類）份額僅為0.49%。較低的份額就意味著生態(tài)的缺失，絕大多數(shù)的應用層需要額外的適配工作才能在國產操作系統(tǒng)中運行，這也是此前國產化替換相對困難的原因，而替換困難也將進一步限制份額與生態(tài)，從而形成惡性循環(huán)。而相比之下，全球服務器領域Linux操作系統(tǒng)是主流，其占比已超過60%，從這一角度來說，國產服務器操作系統(tǒng)的生態(tài)環(huán)境相應的更加完善，國產服務器操作系統(tǒng)技術水平與國際同步。生態(tài)環(huán)節(jié)有望成為破局點。當前時點浪潮加速推進，應用層紛紛推出針對國產芯片和操作系統(tǒng)的適配版本，產業(yè)生態(tài)急劇豐富。政策助力之下，行業(yè)應用生態(tài)加速發(fā)展，有望打破原有惡性循環(huán)，加速的同時，操作系統(tǒng)廠商積累更多用戶側經驗后，也將進一步提升自身系統(tǒng)可用性與易用性。我們堅信在國產化浪潮的助推下，我國操作系統(tǒng)廠商份額有望逐步提升。但更進一步聚焦國產廠商內部：由于國產OS產業(yè)仍處發(fā)展