基础软件国产替代迫在眉睫,这些路必须要走

作者:IT之家

美国从 2019 年开始对我国半导体行业实行了一系列制裁措施,让我们意识到半导体产业链自主化的重要性,芯片的国产替代已经成为当前科技行业最重要的议题之一。

但是,我们讲芯片国产替代,更多还是侧重于硬件层面,硬件固然重要,但在科技领域,还有一项和芯片这种底层硬件同等重要、但一直被很多人忽视的领域,就是基础软件。

基础软件国产替代迫在眉睫,这些路必须要走

半导体芯片如果不能自主化,则会被别人卡脖子,我们正在经历这样的无奈;而基础软件不能自主,同样会因为“卡脖子”而造成我们科技产业的系统性“瘫痪”。基础软件的重要性非同小可,今天我们就具体来讲一讲。

基础软件产业全面落后,形势严峻

首先需要说明的是,我们所讲的基础软件,即基础软件根技术,是信息系统中起到基础性、平台性作用的软件系统。看起来可能不太容易理解,但要是说基础软件主要由操作系统、数据库、中间件以及编程语言构成,相信大家就明白了。

基础软件在整个信息科技体系中不可或缺且具有排他性,就以大家熟悉的操作系统为例,没有操作系统,底层计算机、芯片等硬件资源便无法正常工作,为人们所用,上层的应用软件更是“皮之不存毛将焉附”。

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同时操作系统也并非公共资源,其知识产权所有者有权利授予或不授予谁使用权。而使用者用了一种,也难以再用另一种,更换的成本相当高。

这两个特性,决定了我们建立自主可控的基础软件体系非常重要。没有足够自主化的基础软件体系支撑,我们庞大而繁荣的应用软件市场就会形同万丈高楼建在散沙之上,芯片等半导体硬件产业的建设也会失去根基。

然而就现状来说,我国国产基础软件市场当前是非常脆弱的,我们可以从操作系统、数据库、中间件以及编程语言这几个方面逐个来看。

操作系统方面,PC 平台长期被微软的 Windows 系统霸占,2019 年其市场份额仍高达 81.83%,另有 7% 左右被苹果的 OS X 占据,剩余的部分还有 Linux、Unix、ChromeOS 等市场份额较小的系统,国产操作系统的份额几乎可以忽略。

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移动平台上,正如我们所知,谷歌的 Android 和苹果的 iOS 系统占据了绝对主流,2019 年两者市场空间之和达到 97.93%,国产手机系统的生存空间很小。

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服务器平台操作系统则以红帽公司为主导。根据 2020 年 Gartner 全球软件市场收入分析报告,中国 Linux 服务器操作系统领域(不包含免费开源的服务器操作系统),Red Hat 的市场份额为 69.6%,Micro Focus International(SUSE)市场份额为 15.9%,Oracle 市场份额为 5.4%,国产厂商同样空间很小。

数据库方面,目前国内市场也是由国外巨头企业占据主要空间。以 2019 年为例,中国数据库市场中 Oracle 一家独占 47.3% 的市场空间,并与 IBM、微软、SAP 一起取得了 73.4% 的份额,其余国内厂商中,份额最高的武汉达梦则只有 2.10% 的份额。

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中间件市场仍然是以 Oracle 和 IBM 这样的国外巨头为主导,2018 年两者合计占据 65% 的市场份额,不过这个领域中国厂商这些年追赶较快,以东方通、普元信息这些企业为代表,获得了不错的市场份额。

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至于编程语言,目前行业里的软件产品基本上都离不开 C/C++、汇编语言、Java 这三种编程语言,苹果有自己的 swift 语言,另外华为有自主研发的编程语言“仓颉”(char 语言),但目前还没有确切消息。

总体来说,中国在基础软件领域的市场份额非常小。2020 年全球操作系统、基础软件领域里,美国业务收入 0.81 万亿美元,占据全球 4/5,中国业务收入只有 0.036 万亿美元,仅为美国的 4%,差距之大可想而知。

更重要的是,相比我国目前一片繁荣的应用软件市场,基础软件领域还面临从业人才缺乏、行业重视程度低的问题,这样就会陷入恶性循环。考虑到基础软件的关键性,当前的情况确实非常严峻。

弯道超车不可能,但我们还有机会

和芯片半导体领域一样,基础软件产业的发展长时间积累沉淀的过程。目前中国在基础软景领域几乎全面落后,想要弯道超车走捷径,几乎没有可能。正如倪光南院士所说:“(中国的基础软件)作为短板,真正要赶上需要一二十年时间”。

但所幸的是,中国其实已经逐渐认识到基础软件自主可控的战略意义。今年 6 月,国家工信部还表示,会尽快发布软件产业十四五发展规划,加快出台关键技术软件三年行动计划,强化对工业软件关键技术软件的重点支持。

宏观上有国家战略的支持,具体的市场发展态势上,其实眼下我们也正面临发展基础软件产业的诸多良好机遇。IT之家认为主要有以下几点。

首先是我国正处于数字化经济转型的关口。数字化转型其实就是“软件定义时代”,随着数字化的深入,软件将无处不在,渗透到各行各业,在这个背景下,支撑海量企业发展的基础软件将面临迭代升级甚至是重构,比如在全行业数字化转型、业务空前多样化的背景下,传统的服务器、数据库的体制都会向多云平台转化,这个过程会不断地对传统基础软件的架构进行更新换代,在这里,我们可以找到重塑产业格局的机会。

其次,我国在人工智能、云计算等主导基础软件体系变局的关键技术上已经取得一定的发展成果。比如 AI 方面中国 2019 年旗舰 AI 相关论文发布数量为全球第一,AI 人才储备综合排名全球第 7,AI 相关活跃企业数量全球第二。

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而在云计算方面,根据前瞻产业园的数据,截止 2021 年 7 月全球云计算行业技术来源国的统计中,中国以 30.32% 的比例位列第二。而在国内市场,以阿里云、腾讯云、百度云、华为云、天翼云为代表的企业已经实现对主流市场空间的战局。

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第三,是我们必须意识到,中国的基础软件想要发展,仅靠某一家企业突飞猛进式的努力是不现实的,必须要依靠整个科技行业整体的合作协同,因此,拥抱开源是必须要走的路。而好消息是,我国已经在开源生态建设上取得了一定的成果,比如 2020 年,GitHub 累计 5600 万开发者中,中国开发者占比已经达到 9.67%,位列第二,预计 2030 年,我国开发者对开源生态的贡献会超过美国成为第一。

再举个例子,比如我国的华为从 2008 年开始就一直在投资基础软件中操作系统的研发,然后在 2019 年将成果开源,也就是 openEuler(欧拉)操作系统,欧拉操作系统及开源社区对我国操作系统产业基础能力的发展起到了重要作用。

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第四点,也比较重要,就是资本正比过去更加关注基础软件领域。比如从今年 1 月到 3 月,就有近 10 家涉及基础软件的企业获得融资,包括芯华章、摩尔元数等企业。资本的入局虽然有可能助推行业泡沫,但是从正向看,也为基础软件产业化发展提供了资金,说个最现实的例子,只有专注于基础软件的企业有足够的资金,发展越来越好,才能为相关的专业人才开出足够的薪资,进而才能吸引更多的基础软件人才投入中国市场,逐步解决人才缺乏的问题。

综上四点,可以看到,中国基础软件产业虽然落后于国际领先的水平,但是并不是没有机会,相反当前正面临发展基础软件的良好机遇。利用好有利条件,我们才能逐步转变产业思维,培养实力。

统一、市场化和开源,基础软件国产替代之道

我们知道了基础软件自主可控对于我国科技产业发展的重要性,也看到了当前我们发展基础软件产业存在的困难和机会,接下来的问题就是,接下来的问题就是,到底应该怎么做,才能切实推动基础软件产业的发展呢?

IT之家觉得,必须要重视并做到三点:统一、市场化和开源。

首先,统一是针对目前基础软件产业,特别是 To B 市场场景多样化、需求多样化的情况来说的,“统一”的意思并不是要削弱多样化,而是在维持多样化的基础上实现体验层面、包容并蓄的统一。

就以基础软件中比较关键的操作系统为例,在国家战略的支持下,国内其实已经诞生了不少操作系统,像麒麟系、深度操作系统、UOS、鸿蒙、普华操作系统等等,这些操作系统彼此应对的场景、业务都有不同,而且目前主要合作的底层硬件平台也不一样,有基于 ARM 架构的,也有基于 X86、MIPS 架构的,这种分散、碎片化的情况难免会造成内部损耗,也拉低上层应用市场发展的效率。

当然,这些分散化现状背后是基础软件场景、需求的多样化决定的,这本身无可厚非。因此,我们思考的解决之道是,能不能在操作系统、中间件层面实现统一、收敛,比如向下能够同时兼容 ARM、X86、MIPS 等不同架构,向上能通过模块化适应不同的业务需求。这样,对于整个产业生态就可以减少内耗,更可以在产业层面加快形成巨头型的企业,争取更多的市场份额,并以此辐射出更好的生态。IT之家觉得,这是我们目前比较急迫要做的事情。

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第二是市场化。目前很多从事基础软件的企业都有国家产业政策引导和扶持的背景,但在此基础上,只有完善市场化能力,建设强大的产业链,我们的基础软件才能真正实现自主可控。

所谓市场化,说白了就是不仅要让产品造出来,更要用起来,培养基础软件厂商自身的市场竞争能力,建立完整的产品质量、市场策略、销售及售后服务体系,让 B 端或 C 端的用户真正对国产基础软件产品产生信任感。

只有当下游有强产品力的企业能够反向带动基础软件整体格局实现突破,整个产业链才有可能完善和强大。在这一点上,IT之家觉得像华为这类已经在消费市场上取得成绩的企业会更有优势,他们对于市场化的玩法更加熟悉,在 ICT 基础软件领域也更有机会形成强大的产品力,比如已经推出的鸿蒙操作系统就有望在物联网领域形成自主独立的产业生态。

第三点,还是要坚持开源的策略,开源是我们实现基础软件技术创新的重要途径,利用好国内的工程师红利,拥抱开源,参与开源,推动开源版本的软件不断更新迭代和发展壮大,最大化凝聚产业每个参与者的能力,也是我们目前发展基础软件体系最为可行的办法。

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同时需要看到,开源软生态的建设往往有赖于关联商业公司的运营和管理,并形成成熟的治理机制,最重要的是要形成面向开发者的开源市场,例如强化商业版软件的价值认知,让开源的成果能够落地到生产力上去。

在这一点上,举一个目前国内做得相对较好的例子,也绕不开华为。除了鸿蒙外,他们目前主导开源了欧拉操作系统、AI 计算框架 Mindspore 等,像欧拉社区目前已经聚集了 90 多家企业、机构和组织,有超过 6000 名开发者正在为开源生态做贡献,还有国内主流的操作系统厂商也都有推出基于欧拉的商业发行版产品。

当然,在这三点背后,还有一个共同的关键词,就是创新,不仅是技术创新,更要找到模式创新的路径,针对我国的产业特色和国民消费习惯,结合未来的趋势形成发展基础软件产业的独特方法论。比如我们前面说的,推动产业尽快实现连通上下游的“腰部统一”,还有把握住云计算、AI 技术应用于千行百业的机会等,也许弯道超车的机会不大,但“换道超车”还是可行的。

结语

基础软件和芯片半导体这样的基础硬件,是唇与齿的关系,两者在国产化替代的发展道路上谁也离不开谁,必须齐头并进。在芯片国产替代已经引起产业、国家、社会足够关注的同时,基础软件的重要性,也是时候得到全面的关注了。

前面我们也大体介绍到,华为在国内是比较早投入到基础软件体系建设中的企业之一,而在不久即将召开的华为全联接 2021 上,他们也将针对基础软件的发展有更进一步的关键动作,这将会为我国基础软件产业发展给出怎样的新的方法指引,大家不妨共同期待一下。

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