國產作業系統二十年「守夜人」 微軟一頓操作猛如虎
過去20多年,我們曾經因缺乏一定程度自主可控的作業系統而耿耿於懷。
這種局面在今天終於有一些改變了。
1月24日,華為消費者業務軟體部總裁王成錄介紹了鴻蒙OS(HarmonyOS)的最新進展,預計今年將在華為手機上正式搭載鴻蒙OS。在此之前,華為還已經推出了鴻蒙OS 2.0手機beta版。
再往前推一個月,統信軟體宣布完成11億元人民幣A輪融資,並與中國首批30家代表共同成立了同心生態聯盟,以進一步加強上下游的合作。統信軟體成立於2019年,由中國多家作業系統企業整合而來。
2020年8月,銀河麒麟V10發布,該套作業系統適配了中國主流CPU平台,同時兼容支援數萬款軟硬體生態。而這一版本的作業系統來自麒麟軟體。後者於2019年由中標軟體與天津麒麟合併後成立。
如今,國產化作業系統產業正努力從自身改變過去過於分散的狀態,開始通過力量整合以謀求新的市場機遇。
而這個機遇恰恰是過去以來,一直難以形成的用戶群體與開發者生態。
想要解決這點,在此之前有很多科研專家和領域從業者都已經從不同角度給出答案。
總結一些核心要點,雷鋒網發現:
1、符合用戶體驗,才能獲得市場支援,有了市場認可才有機會吸引到更多開發者入駐生態,這是一個正循環。比如在系統穩定、兼容適配、整體性能等方面持續優化。
針對用戶習慣的問題,國產作業系統普遍還是會延續用戶使用習慣的傳統UI設計,但在一些更為符合中國用戶使用習慣場景下,是可以進行強化設計的。
2、持續高研發投入。可以將Linux與微軟Windows、蘋果macOS系統在程式碼量和研發成本方面進行對比。例如,微軟在過去近20年(從2002年至2018年期間)間花費在作業系統研發及生態構建上的費用合計已近超過了1669億美元。但從人才角度,目前中國作業系統方面的人才和能力十分匱乏,因而中國在研發投入上的策略,其實決定了未來長期會看到的一種成效。
3、在外部環境下,國產作業系統的成長和生存空間跟高端晶片會有類似的挑戰。也就是說,同樣會遭遇美國政府的打壓,以抑制中國在基礎軟體領域的突破。而像微軟黑屏、Windows系統停更等事件的發生,已經敲響了警鐘。這跟中國的國際地位和影響力無疑是直接掛鉤的。
4、中國作業系統受到打壓還有一個重要原因,在於專利問題。美國企業早年間建立的專利池,以及通過不斷併購和持續研發的方式,能夠維護自身的壟斷地位。這種先發優勢導致了國產軟體需要明確認清自身:不會短期就能硬超車。
未來以Linux為代表的開源作業系統將持續迎來發展,開源文化也將越來越得到社會的認可,國產作業系統也在關注對開源社區的貢獻和國際地位。
如今,在桌面領域、伺服器領域、手機移動端、嵌入式領域,能夠找到基於Linux、Android的發行版、微軟Windows、蘋果macOS/iOS等主流作業系統的廣泛深入應用。這種背景下,國產化作業系統的局面又該如何打開?
第一棒的失利
無論是國家隊的麒麟軟體,還是最近才有的鴻蒙,它們對未來作業系統產業發展的影響力不可謂不深遠。但對於如今沉迷於社區團購的60後絕大多數父輩而言,作業系統一直沒有得到他們的普遍關注。即便放在過去,這也是極少數人才會關注的話題。
「作業系統跟我們有什麼關係?」
1999年,以中科院院士倪光南、中科院軟體研究所副所長孫玉芳為首的中國軟體業可並不這麼認為,扶持國產作業系統,繞開X86+Windows陣營,是當時的重要「科研」議題。
而此時,微軟的拳頭產品之一Windows98作業系統發行已經一年有餘,在全球PC機市場中所向披靡。其中這個市場也包括中國市場。
發表在人民日報的《Wintel面臨挑戰》中,倪光南指出,「Linux正在迅速擴展市場,呼籲政府及企業大力支援Linux在中國的發展,基於Linux發展自主作業系統,建立中國自主、完整的軟體產業體系。」
這一年,國產作業系統紅旗Linux正式發布。
2000年,國家863項目正式將「國產伺服器作業系統內核」列入攻關項目。
2001年,中國政府首輪正版化採購中,北京市科委主任俞慈聲帶頭幹了一件轟動的事情:將微軟踢出局,選擇了包括麒麟軟體的前身之一中軟Linux、紅旗Linux、永中Office、金山WPS等在內的國產化軟體。
2002年,紅旗宣布與永中合作,將紅旗Linux和永中Office聯合銷售。
但輝煌時刻尚未持續多久,便迎來了第一輪重大失利。
倪光南的助手,梁寧曾在《一段關於國產晶片和作業系統的往事》中提及了當時的一個「要命的問題」——用戶體驗很差。
據了解,永中office、金山WPS等基於Linux開發,與微軟的文檔格式存在兼容性問題。儘管後來俞慈聲帶頭啟動「啟航工程」,召集中、日、韓三國技術人員,一起研究如何破解微軟的文檔格式,以實現讀寫和存儲的完美兼容,但效果並不理想……
其實,中國在電腦作業系統方面的研究並不算晚。早在1969年12月,北京大學就開始牽頭攻堅「150機」,主要應用於石油勘探數據計算。1989年,COSIX系統項目啟動,希望對抗UNIX系統。不過由於當時中國硬體落後,系統研發跟不上硬體更新,無法兼容最先進的電子設備,中國系統長期原地踏步。
回看這段歷史,國產作業系統起步的早期,其實面臨著諸多內憂外患。一個最核心的問題是,研發層面,政府主導項目過於急功近利,且研發人員往往將作業系統研發作為一種科研項目來看待與理解。
而外則是,中美關係局勢下,美國政府對本國企業出於保護性目的的施壓。這裡不得不提一下微軟。
微軟一頓操作猛如虎
儘管微軟進入中國是在1992年,但它一紙訴狀將Windows盜版商番茄花園告上法庭則是在2006年。
在此期間,中國PC市場份額開始走向突飛猛進,同樣日漸陡增的還有北京中關村裡的Windows盜版產品。那個時候,就算電腦中預裝了國產作業系統,用戶購買後回家第一件事就是卸載,甚至零售商還會直接安裝盜版Windows系統進行出售。
一方面,國產作業系統應用生態方面的貧乏,也迫使消費者主動選擇Windows,例如,像國民軟體QQ直到2008年才有基於Linux開發的版本。但另一方面,Windows的正版銷售價格並不低,據當時的情況,一款正版Windows95的建議零售價在209美元(摺合人民幣也在千元以上),而Windows98中文版發行之初,1998元的售價仍是讓中國的電腦發燒友們排長隊購買。
1994年,微軟幹了一件事:與中國電子工業部簽署了一份合作備忘錄,雙方達成共同開發Windows95中文版的意向。通過此次合作,微軟獲得了搶佔中國PC市場的先發優勢。
1998年7月20日,《財富》雜誌刊登了股神巴菲特對比爾·蓋茨的採訪,當被問及微軟的中國策略,蓋茨的回答是:
「中國人不會為軟體付錢,不過總有一天他們會的。既然他們想要去偷,我們想讓他們偷我們的。他們會因此上癮,這樣接下來的十年我們就會找出某種辦法讓他們付賬。」
於是在2006年就發生了上述微軟打擊盜版的一系列騷操作。同年Windows借著正版的名義還開始了它的黑屏策略。其最終影響的結果是,洪磊因涉嫌侵犯知識產權被抓後,雨林木風等公司開始紛紛轉型,而中國本土四大PC廠商TCL、同方、方正、聯想合計向微軟採購近17億美元的正版作業系統大單。
這一舉動,也徹底讓微軟確定了在中國個人PC市場中的地位。
總的來看,盜版加速了微軟佔據市場的進程,但Windows作業系統的普及在當時已很難阻擋了。
自上個世紀90年代以來,Wintel聯盟充分利用市場化手段,在全球範圍內打下堅實的客戶使用基礎。上萬的軟體開發廠商,都是基於Wintel的計算生態開發軟體和測試程式。生態體系加強了Wintel體系市場優勢的同時,也帶動了相關生態體系的進一步豐富,從而形成了正向滾動的機制。雖然後來的Linux以開源模式打開了一個全新市場,但是微軟所具備的先發優勢,讓其在生態環境上仍然高度領先。一款作業系統被用戶的認可,性能是一方面,但生態能力是被普通用戶關注的主要方面。
關於這段歷史,麒麟軟體副總經理李震寧告訴雷鋒網,
「使用者對作業系統的選擇一直傾向於一致性,只有共同生態的作業系統及軟體體系,才能最大化的實現計算方便性、通訊實時性、存儲有效性。
在中國作業系統發展早期,正是國外作業系統大範圍佔領市場的時期,當時的國產作業系統企業還在成立初期。另外,電腦作為舶來品,從硬體到軟體在當時基本上都是國外產品,在中國缺『芯』少『魂』的時代,中國廠商在生態能力和研發實力等都無法與其抗衡的。」
直到2011年,永中科技宣告破產,2013年,中科紅旗貼出清算公告,宣布團隊解散,我們清醒地看到,國產作業系統第一棒在微軟具備壓倒性優勢的背景下,宣布了它的終結。
夾縫中求生存
不過,國產軟體的種子還是被保留了下來。儘管可以說在夾縫中求得生存,但在這有限的市場空間里,經過近十多年發展,銀河麒麟、中標麒麟、藍點BluePoint、普華基礎軟體、優麒麟、深度科技Deepin等產品經過不斷自我迭代和相互競爭,形成了如今的格局。
從發展路徑上講,麒麟系,包括面向伺服器和桌面端的銀河麒麟作業系統,在信創市場佔有率方面,在中國市場的綜合佔有率超過70%;而統信軟體,Deepin定位為社區版本,面向開發者,由志願者進行維護;而UOS則定位商業版本,面向生產環境,更為穩定和成熟。
現如今,國產作業系統普遍也基於Linux內核進行研發。例如,銀河麒麟、深度吸收了Ubuntu技術開發了桌面以及終端作業系統(Ubuntu源自Debian,Debian也是Linux的一個發行版),紅旗、中科方德基於CentOS開發了伺服器社區版。
統信軟體副總經理張木樑告訴雷鋒網:
「能看到目前國產化在不同產品類型里有不同的標準。在作業系統領域,其最大問題在於國產化率與其所在的生態會有比較大的衝突。如果特彆強調高國產化率,則代表基礎生態能力非常薄,因此需要在二者之間尋找一個平衡點。這也是為什麼國產化作業系統會選擇Linux作為基礎的一個重要原因。基於Linux,要保證自主可控,就意味著能拿到作業系統的源程式碼,對這個作業系統具備可控的能力和條件。」
值得一提的是,很多晶片廠商也都會公布自己的作業系統版本。而華為鯤鵬則基於Linux開發了歐拉伺服器作業系統,並在2019年開源,更名為openEuler。不同於作業系統廠商,晶片廠商開發作業系統的本質目的還是為了驗證、優化自身晶片性能。可以說,硬體創新其實也需要藉助軟體生態的發展,軟體生態的構建難度並不低於軟體設計的難度。
上海兆芯積體電路高級產品經理張偉在最近的圓桌中提到:
「電腦如果想要良好地運轉,晶片和作業系統二者必須統籌兼顧才能實現。從作業系統的發展歷史來看,不管是Intel+Windows、Android+ARM,還是蘋果A系列晶片+iOS,都是軟硬結合在一起,發揮各自優勢,以把更好的體驗帶給用戶。」
openEuler社區理事長江大勇指出,openEuler的策略是兩個版本並行:長生命周期版本,作為穩定版本,每兩年發布一次,維護性能、可靠性和兼容性;創新版本,每半年發布一次,集成openEuler以及其他社區最新技術進展。
目前來看,openEuler是伺服器作業系統社區版中相對出色的一款,openEuler的定義實際上也是希望能夠最大限度發揮鯤鵬計算平台的能力。
華為表示不會歐拉商業版這一舉動,加之後來CentOS 8停止維護問題的加劇,也讓麒麟軟體、普華、深度等企業開始與openEuler社區合作,研發伺服器作業系統。
數據統計機構Netmarketshare 桌面作業系統市場份額報告,2019年10月至2020年10月
值得關注的是,通用型作業系統仍面臨嚴峻的挑戰。首先Windows桌面作業系統經過幾十年的迭代,本身已經具備極為豐富的軟硬體生態,這極大地提高了自身作業系統的易用性;其次,大多數人都已經習慣於Windows系統的介面表現形式和它的交互方式;此外,巨大的市場佔有率使其具備規模化的明顯優勢。
這是短期內,中國企業很難達到的一個高度。
面向未來的作業系統
現如今,不少人將眼光投放在未來,認為在以物聯網為核心的時代,作業系統有可能是中國發展的一個利基點。因為物聯網是一個更加碎片化的場景,無論是Windows、macOS,還是Android、iOS,都無法滿足各類不同場景的應用,會需要越來越多細分化、差異化、訂製化的作業系統。
面向物聯網時代的作業系統,其實不得不提及手機作業系統的演進趨勢。
彼時,曾出現不少名留科技史的作業系統,如Symbian、BlackBerry、Windows Phone、Tizen,每家似乎都能有機會站在不遠的起跑線上。
數據統計機構Netmarketshare 移動端作業系統市場份額報告,2019年10月至2020年10月
不過,從目前的市場格局來看,Android和iOS幾乎佔據了市場主流。而移動時代Android基於Linux內核開發並開源出來,僅上市兩年就已經超越稱霸十年的Symbian系統。
很多國產手機作業系統則基於開源的Android進行開發,包括早期中國移動與Google開發的OMS(OMS基於Linux內核、採用Android源程式碼進行開發)、魅族Flyme OS、鎚子Smartisan OS,以及後來的小米MIUI。
2011年,在王堅的堅持下,阿里雲選擇開發移動作業系統(基於Linux宏內核),並在隨後成為阿里巴巴集團戰略級產品,並宣稱將向其投入2億美元。2018年,與斑馬重組後,AliOS實際定位也改成了下一代互聯網汽車的標準。從阿里雲OS到YunOS,再到AliOS的一系列產品更名與定位變遷中,能夠看到在移動作業系統市場開闢疆土同樣存在不小難度。
華為早期還曾開發過路由器和數據通訊交換機作業系統VRP、雲計算作業系統Fusion Sphere。而它還有一款頗受關注的物聯網嵌入式作業系統LiteOS。2015年,LiteOS開源,華為WatchGT就開始使用LiteOS,到2018年搭載了LiteOS的NB-IoT產品出貨量已經超過2000萬。HDC 2019大會上,鴻蒙OS架構里清晰地展示出包括Linux、鴻蒙和LiteOS三者在內的內核,LiteOS已經完整融入鴻蒙體系內。
2020年9月,華為鴻蒙HarmonyOS 2.0的公布,已經搭載在華為智慧屏、可穿戴設備、智慧家居等終端設備。相較於Android基於Linux宏內核的開發方式,HarmonyOS基於Linux微內核開發,開發難度更高,對各種設備的兼容性更強,是一款更加面向全場景的分散式作業系統。(註:有關宏內核、微內核、混合內核的釋義,可參考 //zh.wikipedia.org/wiki/%E5%86%85%E6%A0%B8)
同樣,RT-Thread、指令集、SylixOS、AliOS Things等等,也是基於同樣定位的物聯網嵌入式作業系統。2020年9月,熊譜翔宣布了RT-Thread Smart微內核作業系統的正式開源。
對此,李震寧表示,
「國際電聯無線電通訊組定義了未來5G的三大類應用場景,分別是:增強型移動互聯網業務、海量連接的物聯網業務、超高可靠性與超低時延業務。這些多樣性的業務需求 ,都離不開作業系統的支援。
5G擴展了移動通訊的邊界,進一步使能物聯網,作業系統要滿足對嵌入式硬體、VR/AR新業務的支撐和資源調配,通過對數百萬級連接終端的識別及資訊讀取,再通過網路將這些資訊傳輸和共享。雖然從架構體系上來看,仍然是傳統作業系統的能力範疇,但嵌入式作業系統的連接能力和強健性較傳統嵌入式OS會有較大提升。」
從目前來看,嵌入式作業系統經過幾十年的發展,正迎來更為廣泛的機遇。
何時會有質的飛躍?
如今,人工智慧、物聯網、大數據等前沿技術正持續推動底層晶片走向多樣算力,上層應用持續場景化創新,作業系統則扮演了一個承上啟下的關鍵角色。
李震寧看到的趨勢是,硬體和技術架構的變化必然推動作業系統的演變,未來的作業系統發展將朝著雲和端兩個方向發生急劇變化。
「在雲層面,作業系統要支撐越來越多的數據中心和雲中心,能夠更強健地支援高並發和多用戶。
另一方面,為了適應物聯網或移動設備特定的應用領域,包括在特定的家用設備,如智慧電視或冰箱等,未來作業系統必然逐漸向訂製功能和小型化發展。此外,隨著納米技術的發展,在一些微型設備中需要專門設計一些微型作業系統。
作業系統也將更加隨身,隨著虛擬化技術的發展,目前的作業系統已經可以像文件一樣隨身攜帶,並在不同的電腦上運行。」
這種快速變化或許也是國產作業系統的機遇。儘管當前的市場空間非常薄弱,未來的生態中可能也只會剩下一兩家,但這並不妨礙中國品牌,希望與國際品牌一較高下的信心。因為歷史已經給出了答案。
對話中,統信軟體總經理劉聞歡還給出了一個數據——5%。
據他的觀察,作業系統市場佔有率上看,macOS在開始超過5%後,開始進入一個快速增長的過程。
「這個臨界點上,當時很多應用軟體廠商將常用軟體遷移到了macOS上。可能中國作業系統的市場佔有率也會有這樣一個臨界點,目前中國終端保有量是4億台來看,5%就是2000萬台。也就是說,當國產作業系統能夠在中國市場擁有2000萬以上用戶規模的體量時,國產軟體生態可能會有一個的質的飛躍。」
如今,國產作業系統研發正面臨前所未有的窗口期。