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疫情之下的信創產業：蓄勢待發
什麼是信創產業？所謂信創產業，即信息技術應用創新產業。信創產業推進的背景在於， 過去中國 IT 底層標準、架構、產品、生態大多數都由美國 IT 巨頭來制定，由此存在諸多 的安全、被「卡脖子」的風險。全球 IT 生態格局將由過去的「一極」向未來的「兩級」 演變，中國要逐步建立基於自己的 IT 底層架構和標準，形成自有開放生態。基於自有 IT 底層架構和標準建立起來的 IT 產業生態便是信創產業的主要內涵。
信創產業全景圖
信創產業包含了從 IT 底層的基礎軟硬體到上層的應用軟體全產業鏈的安全、可控。 以「雲」和「端」角度為例：
1）基於國產平臺的終端全棧架構：包括國產 CPU、整機設備、固件（BIOS）、作業系統 及驅動層和應用層（辦公軟體、應用軟體）等。終端設備包括單獨部署的個人桌面電腦、 筆記本電腦、接入雲平臺的瘦客戶端等。
2）基於國產平臺的雲計算全棧架構：隨著雲計算的發展，政府、金融、電信等各個行業 都在逐步從傳統信息系統「煙囪式」的建設方式向私有雲、公有雲環境進行遷移。雲計算 的核心就是利用以虛擬化為代表的技術進行計算、存儲、網絡等資源的配置管理和彈性擴 展。雲計算整體架構包括：基於國產 CPU 的基礎設施層，如整機、網絡、存儲等；IaaS 層--包括作業系統和雲管理平臺；PaaS 層--主要是通過使用容器環境對應用軟體進行微服 務化定製封裝，使用 DevOps 理念對雲原生應用進行持續部署和集成，使用容器編排工具 對容器進行統一集群管理；SaaS 層包括政府、金融、電信等各行業業務軟體。此外，還 包括整個平臺的安全管理、運維管理及相應的標準制定遵循。
根據上述信創產業架構，我們按照自下而上的架構順序，對參與其中的主要國產廠商進行 了梳理（不完全統計），繪製出如下信創產業全景圖。我們相信，隨著信創產業範圍的不 斷擴大，將會有越來越多的國內廠商參與其中，從而構建起龐大而豐富的信創產業應用生 態。
核心環節之國產 CPU：性能仍待提升，生態構建是關鍵
國產 CPU 主要參與者
CPU（Central ProcessingUnit）中央處理器，是計算機的運算和控制核心（Control Unit）， 它的功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟體中的數據。中央處理器內部主要包括 運算器（ALU，Arithmetic Logic Unit）和高速緩衝存儲器（Cache）及實現它們之間聯繫 的數據、控制及狀態的總線。
CPU 指令集分類
CPU 依靠指令來計算和控制系統，每款 CPU 在設計時就規定了一系列與其硬體電路相配 合的指令系統，從大類劃分上可分為複雜指令集（CISC）和精簡指令集（RISC）兩種。
1）以 X86 系列為代表的 CISC 指令集。CISC 指令系統比較豐富，有專用指令來完成特 定的功能，程序的各條指令是按順序串行執行的，每條指令中的各個操作也是按順序串行 執行的。複雜指令集系統的優點是控制簡單，處理高級語言和特定任務能力強，缺點是結 構過於複雜、指令集利用效率不高、執行速度慢。
2）以 ARM 架構為代表的 RISC 指令集，小眾的 MIPS、Alpha 採用也是 RISC 指令系統。 相對於複雜指令系統，精簡指令系統（RISC）保留使用頻率高的指令，對不常用的指令 功能通過組合指令來完成，以此提高程序處理速度，同時 RISC 架構 CPU 採用超標量和 超流水線結構，大大提升了並行處理能力。中高檔伺服器中普遍採用 RISC 架構的 CPU， 特別是高檔伺服器全都採用 RISC 架構的 CPU。如 PowerPC 處理器、SPARC 處理器、 PA-RISC 處理器、MIPS 處理器、Alpha 處理器等。智慧型手機處理器需要高效率低功耗， 主流的 ARM 處理器採用的也是 RISC 架構。
指令集是一套軟硬體之間的語言規範，國際上曾經有不下十種指令集，經過殘酷的市場競 爭，目前通用領域得到廣泛使用的指令集只有 Intel 的 X86 和英國 Acorn 公司的 ARM。由 於智慧財產權的限制，早期國產 CPU 在公開領域一直沒有途徑使用這兩種指令集，早期國 產 CPU 的三駕馬車，飛騰、龍芯、申威，不得已分別選擇了 SPARC 指令集、MIPS 指令 集、ALPHA 指令集。這三種指令集之所以可以以極其低廉的價格（比如 SPARC 給飛騰 的授權價只有 99 美元，ALPHA 不要錢）授權，是因為它們的生態環境很弱，需要吸引合 作夥伴來共同打造生態才能生存。然而，十餘年過去，受到 Intel 和 ARM 的雙重碾壓， SPARC、MIPS、ALPHA 的生態系統越來越凋零，導致使用上述指令集的國產 CPU 的生 態環境建設十分艱難。
自主研發 CPU 需要得到指令集授權，指令集授權方式主要有兩種：指令集架構授權、IP 核授權：
（1）指令集架構授權：指可以對 ARM 架構進行大幅度改造，甚至可以對 ARM 指令集進 行擴展或縮減。譬如，蘋果 A6 處理器使用的是 ARMv7-A 指令集，由於得到了 ARM 公司 架構層級授權所以蘋果公司可以對 ARM 架構進行大幅度改造，甚至可以對 ARM 指令集 進行擴展或縮減，從而出現了蘋果公司自己的「Swift 架構」。
（2）IP 核授權：指可以以一個內核為基礎然後在加上自己的外設，由此設計自主 MCU （Soc 晶片）。例如 TI 公司的 STM32 系列單片機是以 ARM Cortex-M3 內核為基礎然後在 加上自己的外設，最後形成了自己的 MCU。但 TI 公司並沒有權限去對 Cortex-M3 內核進 行改造，所以 TI 公司獲得的應該是內核層級授權。由於 IP 軟核原始碼的分析與解讀需要 耗費較大的人力，而硬核授權並不包含原始碼的開放，因此，我們認為，這種方式的安全 可靠性並不高。
其中，X86 指令集架構掌握在 Intel 和 AMD 手中，不對外開放；ARM 公司向全球知名 CPU 設計廠商開放指令集架構授權和 IP 核授權。在國產晶片廠商中，華為鯤鵬和飛騰獲 得了 ARM 公司 64 位 ARM V8 指令集的架構授權，有權設計、生產、銷售 ARMv8 兼 容處理器產品。龍芯、申威分別獲得 MIPS 架構和 ALPHA 架構的授權，自主研發處理 器內核，並在此基礎上，對相關架構指令集進行了擴展。基於兩種指令集授權模式，加上 國內一些廠商自建指令集系統，CPU 國產化的方式主要有三種：
國產 CPU 主要參與者
2002 年中科院計算所研製出我國第一款商品化通用高性能 CPU「龍芯」1 號。此後，我 國科研技術人員大力攻關，相繼有多款國產處理器晶片陸續面世。目前我國國產處理器芯 片的主要參與者有：龍芯、兆芯、飛騰、海光、申威和華為等。
龍芯：國產化程度最高的 MIPS 架構晶片
龍芯發展歷史
2002 年，在中科院支持下，龍芯開始研發基於 MIPS 指令集的 CPU，2009 年正式得到 MIPS 授權。低價購買了 MIPS 指令集 527 條指令的永久授權，後來根據自己的規劃修改 並增加到 1907 條指令，研發出具備自主智慧財產權的龍芯指令集（loogISA）。龍芯中科公 司成立於 2008 年，2010 年由北京市政府與中國科學院共同牽頭出資改建，旨在將龍芯 研發成果產業化、市場化。
龍芯 CPU：單核性能較突出，多核能力及生態構建是短板
依託龍芯十餘年的研發技術，公司致力於龍芯系列 CPU 設計、生產、銷售和服務。主要 產品包括面向行業應用的專用小 CPU（龍芯 1 號），面向工控和終端類應用的中 CPU（龍 芯 2 號），以及面向桌面與伺服器類應用的大 CPU（龍芯 3 號） 。
1) 龍芯 1 號（Godson-1）： 該系列為 32 位低功耗、低成本處理器，主要面向低端嵌入 式和專用應用領域。龍芯 1 號 CPU 採用 GS132 或 GS232 處理器核，主要應用於雲終端、 工業控制、數據採集、手持終端、網絡安全、消費電子等領域。IP 核兼顧通用及嵌入式 CPU 特點的 32 位處理器內核，採用類 MIPS III 指令集，具有七級流水線、32 位整數單 元和 64 位浮點單元.
2)龍芯 2 號（Godson-2）： 採用 GS464 或 GS264 高性能處理器核，主要面向嵌入式計 算機、工業控制、移動信息終端、汽車電子等 64 位高性能低功耗 SoC 晶片。採用先進的 四發射超標量超流水結構，片內一級指令和數據高速緩存各 64KB，片外二級高速緩存最 多可達 8MB.最高頻率為 1000MHz，功耗為 3-5 瓦，遠遠低於國外同類晶片，其 SPEC CPU2000 測試程序的實測性能是 1.3GHz 的威盛處理器的 2-3 倍，已達到中等 Pentium4 水平。
3) 龍芯 3 號（Godson-3）:該系列產品為 64 位、多核系列處理器，主要面向高端嵌入 式計算機、桌面計算機、伺服器和高性能計算機等領域。
龍芯 2009 年底推出四核龍芯 3A，2011 年推出 65nm 的八核龍芯 3B1000，2012 年推出 32nm 性能更高的八核 3B1500，其主頻最高可達到 1.5GHz。3A1000 和 3A1500 兩款處 理器採用的 GS464 微架構，雖然這兩款在浮點計算等某些性能上達到了很高的水平，但 在訪存、磁碟 IO 等性能卻達不到可用的水平。面對這一情況，此後龍芯改變了研發重點， 將主要精力放到微內核性能的提升上。
2015 年第二代龍芯四核處理器首款產品 3A2000/3B2000（面向伺服器版本）研製成功， 基於最新架構 GS464E，採用國內中芯國際的 40nm 工藝生產，訪問內存性能提升了 10 倍之多，基本能耗與 3A1000 相當的情況下，綜合性能提升 2-4 倍，基本達到了 i3-550 的 水準。
2016 年使用 28nm 工藝的 3A3000/3B3000 晶片流片成功，主頻 1.5GHz，增加了共享 Cache 容量，性能大幅提升。
龍芯 3A4000/3B4000：相同工藝性能成倍提高，設計補課基本完成
2019 年龍芯 3A4000/3B4000 流片成功，根據龍芯論壇紀要，3A4000 繼續使用 28nm 工 藝，主頻 2.0GHz，採用全新架構，集成了全面優化的 GS464v 處理器核，性能比 3A3000/3B3000 再提升一倍左右。採用 GCC 編譯器，SPEC20006 單核定點和浮點成績 都在 21 分。反應傳統桌面性能的 SPEC INT2000 的單核 base 分值從 930 分提高到 2090 分。3B4000 支持四路直連，四路伺服器性能是 3B3000 雙路伺服器的四倍。
下一步：提高主頻和核數，龍芯 3A5000/3C5000 正在設計中
根據龍芯論壇紀要，龍芯 3A5000 為龍芯第三代產品的第二款晶片，基於 3A4000 處理 器現有結構進行工藝升級，預計將採用 12nm，將進一步提升主頻到 2.5GHz，優化性能， 單核性能預計在 30 分左右。該晶片將與 3A4000 保持封裝兼容，預計 2020H1 流片。 3C5000 工藝改進增加核數，採用 12nm 製程， 16 核，將支持 4-16 路伺服器，預計 2020H2 流片。
在市場化與應用方面，龍芯中科設有安全應用事業部、通用事業部、嵌入式事業部和廣州 子公司。在國家安全、電腦及伺服器、工控及物聯網等領域與合作夥伴展開廣泛的市場合 作。應用領域上到網絡伺服器、存儲伺服器、衛星用的抗輻照處理器，中到行業定製電腦、 機頂盒、電視機 CPU、軍用指揮控制系統、高溫高壓等特種處理器，下至紅綠燈、充電 樁等低端嵌入等場景。
業界基於龍芯產品，開發了各種適配應用。例如，福瓏 2E 迷你電腦：主機尺寸不到普通 PC 的十分之一，僅與普通電腦光碟機相當。逸瓏 8133 可攜式筆記本：基於龍芯 3A 的四核 處理器，主頻為 900MHz，作業系統支持紅旗、中標麒麟、中科方德、共創、Debian Linux 等。紅日 3A 伺服器：採用我國擁有自主智慧財產權的 loongson3A 四核高性能處理器，集 搭載中科夢蘭自主設計 Mini-ITX 規格主板，可內置可信 TCM 模塊，兼容國產基礎軟體系 統，可廣泛應用於綜合門戶網站的內容頻道；網絡視頻；博客；即時通信；社區網站的個 人空間；企業網盤等不同領域。
總結：
1、龍芯 CPU 是我國最早的國產 CPU 廠商，在專用類、工控、嵌入式終端 CPU 等領域 擁有較強優勢，後拓展至桌面端和伺服器 CPU 領域，優勢在於單核性能較高，但多核能 力較弱。目前龍芯桌面端 CPU 在政府辦公國產化試點領域佔有較高市場份額，但其服務 器 CPU 相比其他國產伺服器 CPU 如華為、海光、飛騰伺服器 CPU 性能較低。
2、龍芯的伺服器 CPU 之所以落後，主因是龍芯此前主攻方向是嵌入式和 PC 晶片，用嵌 入式養活自己，並提升 CPU 的單核性能（因桌面 CPU 對單核性能要求高） ，但在 CPU 核心數量上相比友商有所差距，因而導致伺服器 CPU 性能較差。目前龍芯在完成單核性 能提升後，下一代產品 3A5000 正著手於提升主頻和核數，彌補弱項。
3、龍芯的另一個短板即是生態問題。龍芯是唯一的基於 MIPS 架構的國產 CPU，在目前 國產 CPU 中 ARM 架構佔優的格局下，如何構建生態是公司未來面臨的更大挑戰。
飛騰: 基於 ARM 指令集授權的國產 CPU（略）
1、飛騰 CPU 是基於 ARM v8 架構自主研發的國產化晶片，已獲得 ARM v8 架構指令集永 久授權。
2、在整體性能上，飛騰 CPU 處於國產化晶片的中間位置，尤其在黨政特殊部門領域具備 優勢。
3、在生態建設上，飛騰背靠 CEC，致力於打造 PK 體系，且同為 ARM 架構，因此在生 態上具有一定優勢。
華為鯤鵬：性能最好的 ARM 架構 CPU，致力於打造鯤鵬產業生態
華為鯤鵬 920：性能最好的 ARM 架構伺服器 CPU
2019 年 1 月，華為向業界發布基於 ARM v8 指令集研發的高性能伺服器處理器鯤鵬 920。 鯤鵬 920 具有高性能、高帶寬、高集成度、高效能的特點。
架構方面，Kunpeng 處理器基於 Armv8 架構永久授權。華為研發團隊對其進行 SoC 集 成設計，其處理器核、微架構和晶片均由華為自主研發設計。鯤鵬計算產業兼容全球 Arm 生態，二者共享生態資源，互相促進、共同發展。
性能方面，華為鯤鵬 920 是業界性能最高的 ARM 架構伺服器晶片。據 2019 年華為連接 大會上展示數據顯示，鯤鵬 920 處理器最多 64 核，頻率 2.6GHz，支持 8 通道 DDR4 內 存，支持 PCIe 4.0 及 CCIX，集成 100Gbe 網絡，SPEC 整數性能高達 930 分，比業界標 準水平高 25%。在內存帶寬、IO 帶寬及網絡吞吐量方面，鯤鵬 920 處理器同樣高於其他 ARM 產品，內存帶寬提升 46%，IO 帶寬提升 66%，網絡吞吐量是業界標準 4 倍。
華為基於 kunpeng 處理器處理器打造了「算、存、傳、管、智」五個子系統的晶片族。 歷經 10 多年，目前已累計投入超過 2 萬名工程師。
華為全力打造鯤鵬計算產業生態
鯤鵬計算產業是基於 Kunpeng 處理器構建的全棧 IT 基礎設施、行業應用及服務。包括 PC、伺服器、存儲、作業系統、中間件、虛擬化、資料庫、雲服務、行業應用以及諮詢 管理服務等。
在生態建設上，華為重點投入了作業系統、編譯器、工具鏈、算法優化庫等的開發和維護， 同時針對數據中心大數據、分布式存儲、雲原生應用等場景，開發基於 Kunpeng 處理器 的解決方案產品和參考設計。
鯤鵬計算產業發展規劃
華為的目標是構建全行業、全場景鯤鵬計算產業體系，實現鯤鵬計算產業從關鍵行業試點 到全行業、全場景產業鏈建設。總體來講，鯤鵬計算產業發展規劃分為三個階段來實現：
1）試點階段：通過在政務、電信、金融和網際網路等行業選取典型場景進行產業賦能、孵 化和試點，通過試點建立產業界上下遊廠家和用戶的信心。
2）推廣階段：面向政務、電信、網際網路、廣電、金融證券、電力、能源、交通等行業全 面打通產業體系，為行業數位化業務創新提供基礎。
3）深化階段：面向全行業、全場景，打通產業鏈，構築基於 Kunpeng 處理器的產業體系。
鯤鵬生態帶來國產 IT 行業的升級
華為鯤鵬的合作夥伴大致可以分為三類：一是基於鯤鵬晶片及主板的伺服器和 PC生產商。 如上市公司中神州數碼、拓維信息、東華軟體、廣電運通就分別公告打造華為鯤鵬生態基 地，進行基於鯤鵬的伺服器和 PC 生產；二是基礎軟體廠商，包括作業系統、資料庫、中 間件、辦公軟體等；三是應用解決方案廠商，包括通用軟體供應商和行業應用解決方案提 供商兩類。因為華為秉承「上不碰應用，下不碰數據」的原則，因此需要應用軟體廠商基 於華為鯤鵬底層軟硬體架構為行業客戶提供相應的行業解決方案，以滿足客戶的業務需求。
打造鯤鵬生態有望帶來國產 IT 行業的升級：對於硬體廠商，依託原有硬體產能，基於鯤 鵬晶片和主板生產整機，未來可提升其業務量；對於軟體廠商，依託原有行業 Know-how， 適配鯤鵬體系，融入鯤鵬生態，未來可擴大其市場份額；對於集成商，依託原有客戶資源、 服務能力，承接上雲諮詢、遷移、運維，未來有望升級為雲 MSP。
落地情況：與各地政府及合作夥伴建立鯤鵬計算產業聯盟
目前華為與多個地方政府成立了鯤鵬產業聯盟，眾多軟硬體廠商都與鯤鵬進行了適配，其 生態優勢已逐漸顯現。
海光：獲得 AMD X86 IP 核授權，受美國實體名單影響較大（略）
1、海光晶片本質是 X86 晶片，是通過獲得 AMD X86 Zen1 架構的 IP 核授權研發生產出 來的晶片，因此在性能上具有領先優勢，也得到了如工行等部分銀行客戶的青睞，在商用 上具備批量應用的基礎。
2、由於海光晶片是 IP 核授權，相比龍芯、鯤鵬、飛騰等其他國產晶片，在安全可控性上 劣勢比較明顯，也容易被美國「卡脖子」，被列入實體名單對海光的影響是全方位的。
3、展望未來，在美國繼續維持 25%的技術比例限制情況下，海光可能還需要花費大量的 時間和研發投入把 Zen1 架構進行消化吸收再創新，任重道遠。
兆芯: 通過外資控股獲得部分 X86 專利授權（略）
1、兆芯本質就是 X86 架構晶片，因此在性能和應用生態上具有較強的優勢；
2、兆芯只是通過股權關係實現了 CPU 品牌國產化，是否屬於真正意義上的自主可控有待 商榷；
3、兆芯目前在信創領域份額較小，主要在上海地區具有相對優勢。
申威：在超算和軍隊領域具備優勢
2003 年，在科技部和上海市的支持下，國家高性能集成電路（上海）設計中心成立，歷 時十六年，先後研製出「申威」三代十五款處理器晶片，確立了「申威 64」架構及自主 指令系統，奠定了自主可控發展的基礎。
申威系列微處理器的開發起源於軍事領域。根據公司官網，申威早期的微體系架構基於 DEC Alpha 衍生而來。
申威定義並採用「申威 64」架構及自主指令集，申威指令系統是一種與之前常見指令系 統（ALPHA、MIPS、ARM、X、POWER 等指令集）不同的自主指令系統。申威 CPU 的 結構設計、邏輯設計、正確性驗證，物理設計及測試封裝全部由公司獨立完成。申威 CPU 不存在人為安全隱患，現行木馬，病毒無法攻擊，開展了等級安全的特色設計；64 核 RISC 支持 256 位 SIMD 加速運算。
基於完全自主的指令集架構，申威 CPU 的智慧財產權和自主研發能力不受限制，可以自主 發展，不存在被斷供、制裁、或停止授權的風險，可以為關鍵領域提供長遠的、可控的供 應鏈和技術支撐。
申威晶片包括：高性能、伺服器、桌面和嵌入式 CPU 以及配套的外圍 IO 橋片，形成「大、 中、校」系列化、多品種國產自主晶片。
應用方面，申威主要應用於超級計算機和伺服器領域。其中最著名的應用便是神威·太湖 之光超級計算機。神威·太湖之光超級計算機是由國家並行計算機工程技術研究中心研製 的超級計算機，搭載 40960 塊「申威 26010」高性能處理器。
2016 年 6 月 20 日，TOP500 組織在法蘭克福世界超算大會（ISC）上，「神威·太湖之光」 超級計算機系統登頂榜單之首，成為世界上首臺運算速度超過十億億次的超級計算機。神 威·太湖之光超級計算機系統的峰值性能 125.436PFlops，前世界第一，目前已被 Summit 所超越 ；持續性能 93.015PFlops ，前世界第一，目前也已被 Summit 所超越 ；性能功耗 比 6051MFlops/ W，還是世界第一。
由於自主架構指令集的最大問題之一就在於應用生態難以構建，申威也意識到了這個問題 並已開始在大數據、雲計算等領域積極布局生態。目前申威伺服器可支持全功能虛擬機及 輕量級容器，並與阿里雲開展合作，適配 20 款核心產品。
在信創領域，申威由於市場化能力較弱，在軍隊領域具有優勢，市場份額整體較小。
核心環節之國產作業系統：麒麟 OS 與統信 UOS 的較量
作業系統：信創產業根基所在
作業系統是一個協調、管理和控制計算機硬體資源和軟體資源的控制程序，是硬體的第一 層軟體擴充，在計算機系統中位於計算機裸機和計算機用戶之間：通過系統核心程序對計 算機系統中的幾類資源進行管理, 如處理機、存儲器、輸入 /輸出設備、數據與文檔資源、 用戶作業等, 並向用戶提供若干服務, 通過這些服務將所有對硬體的複雜操作隱藏起來, 為用戶提供一個透明的操作環境。主要功能包括：處理機管理、存儲器管理、設備管理、 文件管理與用戶接口。
作業系統是連接硬體和資料庫、中間件、應用軟體的紐帶，向下適配硬體系統、發揮終端 硬體性能，向上支撐應用軟體功能、影響用戶的最終體驗，起到了承上啟下的關鍵作用， 是構建國產 IT 底層生態環境的重要組成部分。
誰掌握了作業系統的話語權，誰就掌握了整個 IT 產業的話語權
PC 時代，Windows 作業系統+Intel CPU 組合而成的 Wintel 聯盟居於壟斷地位，也成就 了微軟在網際網路時代的霸主地位。隨著移動網際網路的興起，安卓/iOS 作業系統+ARM 快速 崛起，同時谷歌和蘋果也隨之成為移動網際網路時代的霸主。
全球從 PC 網際網路時代發展到移動網際網路時代，正在向萬物互聯時代發展。每一代網際網路 相比上一代，從聯網設備的數量到市場規模，都會有指數級的增長。每一代網際網路都有掌 握產業鏈的龍頭公司，從 PC 時代的英特爾和微軟，到今天的 ARM 和 Google，未來誰能 掌握核心晶片和作業系統，就會成為新的萬物互聯時代的產業鏈霸主。
CPU 和作業系統是整個信創產業的根基，沒有 CPU 和作業系統的安全可控，整個信創產 業就是無根之木、無源之水。
2014 年，微軟 WindowsXP 停服；2020 年 1 月 14 日，微軟宣布 Win7 停止服務。根據百 度統計流量研究院的數據，截止到 2020 年 2 月，Win7 在我國作業系統領域仍佔據 52.4% 的份額。意味著微軟停止 Win7 服務，我國將有超過一半的電腦將處於安全無法保障的尷 尬處境。且 Windows 作業系統原始碼是封閉的並掌握在微軟手中，這極大威脅了我國整 體信息安全保障能力。由此可見，推出我國自己的安全可靠作業系統具有非常重要的戰略 意義。
國產作業系統：均是基於 Linux 內核的二次開發
目前主流作業系統主要有PC端的Windows、 Linux、 OSX等；伺服器作業系統Unix/Linux， Windows Server，OS X；嵌入式作業系統μClinux、μC/OS-II、eCos、FreeRTOS 等； PDA 手持終端作業系統 Palm OS、Pocket PC 等。
目前國產作業系統均是基於 Linux 內核進行的二次開發。Linux 是一款由 C 語言編寫的免 費開源系統內核。憑藉其免費開源、安全穩定、高模塊化程度、廣泛的硬體支持、支持多 用戶多任務等特點，Linux 獲得眾多開發者的推崇。
Linux 作業系統基本結構
Linux 系統一般有 4 個主要部分：內核、shell、文件系統和應用程式。內核、shell 和文件 系統一起形成了基本的作業系統結構，它們使得用戶可以運行程序、管理文件並使用系統。
1）Linux 內核是 Linux 作業系統的核心，由五個主要的子系統構成，分別是進程調度、 內存管理、虛擬文件系統、網絡接口和進程間通信。進程調度控制著進程對 CPU 的訪問， 內存管理允許進程安全地共享主內存區域，虛擬文件系統隱藏著不同硬體的具體細節並為 所有設備提供統一的接口，網絡協議提供對各種網絡標準協議的存取和各種網絡硬體的支 持，進程間通信支持進程間各種通信機制。
2）shell 是系統的用戶界面，提供了用戶與內核進行交互操作的一種接口。它接收用戶輸 入的命令並把它送入內核去執行，是一個命令解釋器。目前主要有 4 個版本的 shell：
Bourne Shell，是貝爾實驗室開發的； BASH，是 GNU 的 Bourne Again Shell，是 GNU 作業系統上默認的 shell，大部分 linux 的發行套件使用的都是這種 shell；
Korn Shell：是對 Bourne SHell 的發展，在大部分內容上與 Bourne Shell 兼容； C Shell：是 SUN 公司 Shell 的 BSD 版本。
3）文件系統指文件存在的物理空間，linux 系統中每個分區都是一個文件系統，都有自己 的目錄層次結構。linux 會將這些分屬不同分區的、單獨的文件系統按一定的方式形成一個 系統的總的目錄層次結構。
4）標準的 Linux 系統一般都有一套都有稱為應用程式的程序集，包括文本編輯器、編程 語言、X Window、辦公套件、Internet 工具和資料庫等。
作業系統廠商基於 Linux內核開發的作業系統稱為 Linux發行版。Linux發行版包含Linux 內核和支撐內核的實用程序和庫，通常還帶有大量可以滿足各類需求的應用程式。Linux 發行版是一種為一般用戶預先集成好的 Linux 作業系統及各種應用軟體。一般不需要用戶 重新編譯，在直接安裝之後，只需要做出小幅度的更改設置即可。Linux 發行版通常包含 了桌面環境、辦公包、媒體播放器、資料庫等應用軟體。這些作業系統通常使用 Linux、 以及來自 GNU 計劃的軟體、和基於 X Window 的圖形界面組成。
國產作業系統廠商分類及概況
按照應用領域分類，Linux 作業系統可以分為三類：桌面作業系統、伺服器作業系統、嵌 入式作業系統。桌面作業系統是具有圖形化界面的作業系統。伺服器作業系統是安裝在大 型計算機上的作業系統，相對於桌面作業系統，伺服器作業系統要承當額外的管理、配置、 穩定、安全保證等功能。嵌入式作業系統是一種用途廣泛的系統軟體，通常包括與硬體相 關的底層驅動軟體、系統內核、設備啟動接口、通信協議、圖形界面、標準化瀏覽器等。
Linux 的發行版本可以大體分為兩類：一類是商業公司維護的發行版本，以著名的 Redhat （RHEL）為代表；另一類是社區組織維護的發行版本，以 Debian 為代表。
基於不同版本，國產作業系統又分成了不同的技術流派。
國內作業系統廠商主要有麒麟 OS（中標麒麟、銀河麒麟）、深度科技、普華軟體、中興 新支點、凝思、中科方德等公司。各公司簡要概況見下表。
另外，華為也推出了自己的社區版開源作業系統華為歐拉（OpenEuler）。華為歐拉服務 器作業系統軟體基於 Linux 穩定系統內核，完美支持鯤鵬處理器和容器虛擬化技術，在系 統的高可靠、高安全以及高保障方面儲備了富有競爭力的技術特性。為企業用戶提供了穩 定安全的高端計算平臺，並充分利用 Linux 的可伸縮、高性能和開放性的優勢。
在信創領域，目前佔據主導地位的主要是麒麟作業系統，另外以深度作業系統為基礎的 UOS 快速崛起。下文我們主要介紹這兩大作業系統。
中標軟體：國產作業系統龍頭
中標軟體有限公司（簡稱中標軟體）成立於 2003 年，是作業系統產品專業化研發與推廣 企業，國家規劃布局內的重點軟體企業，獲得國防、民用兩方面的產品資質。股權結構上， 中國軟體持有中標軟體 50%股權。
中標軟體旗下擁有「中標麒麟」、「中標普華」、「中標凌巧」三大產品品牌。中標麒麟操作 系統系列產品主要以作業系統技術為核心；中標普華以辦公軟體為核心；中標凌巧移動終 端作業系統為客戶提供移動業務新體驗。中標軟體通過了國家軟體企業認證資格、高新技 術企業認證、CMMI5 級認證等，具有很強的科研能力和嚴格的管理規範。
中標麒麟作業系統全面支持國內外主流開放硬體平臺，覆蓋伺服器端、桌面端。產品已經 兼容適配了超過 4000 款的軟體和硬體產品，生態環境豐富。根據賽迪顧問統計，中標麒 麟作業系統 2011 年-2018 年已經連續八年在中國 Linux 市場佔有率第一。目前中標麒麟 已經完成所有國產 CPU 晶片的適配。
天津麒麟
天津麒麟信息技術有限公司（簡稱「天津麒麟」）成立於 2014 年，中國軟體持有 36%的 股權，為天津麒麟控股股東。
公司技術源自於上世紀 80 年代的銀河巨型機。天津麒麟團隊在國家「十五」規劃科技重 大專項和國家核高基科技重大專項的持續支持下，經過十餘年的發展，形成了伺服器、桌 面和嵌入式三大系列作業系統產品，以及銀河麒麟雲、銀河麒麟集群軟體等創新產品，擁 有近百項軟體著作權和專利，在自主安全產品及技術領域擁有核心競爭力。
銀河麒麟作業系統支持以飛騰為代表的國產 CPU和以X86、ARM為代表的國際主流 CPU， 在作業系統領域擁有核心競爭力。銀河麒麟作業系統先後通過公安部結構化保護級（第四 級）測評以及軍方的軍 B+級安全測評認證，具備國內領先的高安全性。在高性能計算方 面，天河一號和天河二號均部署銀河麒麟作業系統，有效保障了千萬億次超級計算機穩定 高速的運行；作為國家商務部援外作業系統產品，銀河麒麟已經在 70 多個國家和地區的 信息化建設中得到應用。
中標軟體和天津麒麟正式整合
2019 年 12 月 6 日，中國軟體在北京召開新聞發布會，宣布旗下中標軟體和天津麒麟兩家 作業系統公司正式整合。
2019年12月20日，中國軟體發布公告，中軟控股子公司天津麒麟以新增出資138,852,392 元換股收購中標軟體全部出資 2.5 億元，換股比例為 1:1.8。其中，中標軟體淨資產帳面 值為 2.4 億元，評估價值為 12.283 億元；天津麒麟淨資產帳面值為 1.39 億元，評估價值 為 4.914 億元。
本次交易完成後，天津麒麟註冊資本增至 194,402,392 元，其中中軟將持有其 46%股權， 仍為天津麒麟的控股股東，中標軟體將成為天津麒麟的全資子公司。
合併後天津麒麟將設董事會，成員為 7 人，其中中國軟體推薦 4 人，一蘭科技推薦 2 人， 創新研究院推薦 1 人。各股東方承諾本次交易後共同積極推進後續員工股權激勵計劃。且 當天津麒麟具備獨立上市條件，各方將積極創造條件，為天津麒麟獨立上市提供支持。未 來天津麒麟使用統一的品牌開展業務。
2020 年 2 月 20 日，麒麟軟體發布千人招聘計劃，加速在人才方面的儲備。
2020 年 3 月 20 日，麒麟軟體召開雲端發布會，工信部、天津市、國防科大、中國電子四 地共同在中國電子「藍信」移動平臺上，見證麒麟軟體「遨天」計劃的發布。以此為標誌， 麒麟軟體完成整合，正式揚帆起航。
根據 3 月 20 日發布會內容，未來麒麟軟體將實現百億級資金投入，立足人工智慧、移動 計算、雲端互聯等未來技術發展趨勢，以「內生安全、融入移動、注重體驗、支撐體系」 為特色，計劃在 5 年內塑造一支規模逾萬人的自主作業系統精英團隊，打造桌面與伺服器 作業系統、雲作業系統、嵌入式作業系統三大產品。
麒麟 OS：不止於黨政軍，積極布局行業領域
中標麒麟與銀河麒麟合併大勢所趨。目前國產作業系統廠商眾多，其中相對具有競爭力的 國產 OS 廠商主要有中標麒麟、銀河麒麟，深度 OS 等，其他國產作業系統廠商還包括普 華軟體、中興新支點、中科方德等。其中中標麒麟和銀河麒麟是公認的黨政、國防辦公領 域的國產 OS 龍頭，根據中國軟體官方公眾號數據，當前中標軟體、天津麒麟兩家企業在 黨政、國防辦公等領域佔有國產作業系統 90%以上的市場份額。而深度（Deepin）操作 系統則是實際用戶數最多、國際排名最高的國產作業系統。為了提升產品競爭力、品牌認 知度及滿足客戶對統一作業系統的需求，同作為中國軟體的子公司，中標麒麟和銀河麒麟 合併統一大勢所趨且迫在眉睫。未來中標軟體和天津麒麟是否能夠有效的整合團隊和技術、 統一作業系統版本、市場推廣和資源整合，將成為麒麟 OS 未來能否在行業市場乃至民用 市場打開局面的關鍵所在。
麒麟 OS 不僅在黨政軍領域佔據優勢，也正在積極布局行業領域。市場一般認為麒麟 OS 主要在黨政軍領域佔據優勢，在行業領域不具備發展優勢。我們認為，麒麟 OS 作為國內 發展時間最長、應用最為廣泛的國產作業系統，除了在黨政軍具備優勢外，在金融、能源、 交通、醫療等行業領域都有一定應用，如麒麟 OS 在農行企業網銀系統正式上線並在天津 分行成功進行業務驗證。因此，我們認為麒麟 OS 未來行業領域也會扮演重要的角色。
統信軟體：UOS（統一作業系統）的「代言人」
Deepin：最受歡迎的民用國產作業系統
Deepin 成立於 2004 年，2008 與社區管理員發起人合作，改名 Linux Deepin，2011 年成 立了武漢深之度科技有限公司（以下簡稱深度科技） 。
北京世界星輝持有深度科技 26.4%的股份，北京一路創科持股 23.12%，寧波深度汭溥持 股 22%，劉聞歡直接持股 19.68%，合計持股 54.86%，是深度科技的最終受益人。
深度科技專注基於 Linux 的國產作業系統研發與服務，曾於 2017 年率先進入國際開源操 作系統前十名，近一年在全球開源作業系統排行榜（DistroWatch）上的排名為 10 名左右， 評分高達 8.92/10，也是實際用戶數最多、國際排名最高的國產作業系統。截止到 2019 年， 深度作業系統下載超過 8000 萬次，提供 30 種不同的語言版本，以及遍布六大洲 33 個 國家的 105 個鏡像站點。2019 年度最受歡迎中國開源軟體中，Deepin 位列第一。
牽手誠邁科技，成立統信軟體
2019 年 11 月 25 日，誠邁科技公告擬以全資子公司武漢誠邁 100%股權作價人民幣 2.04 億元，深度科技股東擬以其持有的 100%股權作價人民幣 2.55 億元，共同以股權對統信軟 件增資，並以股權出資替代各方前期對統信軟體註冊資本的現金出資。交易完成後，誠邁 科技將持有統信軟體 44.44%的股權，武漢誠邁與深度科技將成為統信軟體的全資子公司。
統信軟體的兩大「殺手鐧」
1）深度綁定華為
深度科技已經為華為 TaiShan 硬體平臺打造了全線作業系統軟體產品，針對華為鯤鵬平臺 陸續發布了三款作業系統產品。
深度科技與華為在民用市場合作進展超預期。近期華為已經開始銷售預裝深度作業系統的 筆記本電腦，不僅僅是此前榮耀 Magic 筆記本，還包括 MateBook X Pro，MateBook 13 和 MateBook 14 等型號在內的多款華為筆記本均開始預裝深度科技作業系統。
2）UOS 的代言人
UOS：統一作業系統，是由工信部支持的國產作業系統，旨在集中國內所有作業系統人才 力量，打造中國統一的自主作業系統，為信創產業打造堅實的軟體基礎。
目前 UOS 主要由統信軟體基於 Deepin 作業系統來打造。2020 年 1 月 15 日，UOS 正式 版面向合夥夥伴發布。國產 UOS 作業系統已經正式獲得了工信部的測試認證，其功能完 全支持我國在關鍵領域的自主可控和自主研發。UOS 也已經與國產 CPU、資料庫、中間 件、安全產品等眾多國產廠商完成了適配測試。
統信軟體推出「5000」餘招聘指標
2020 年 3 月 10 日，統信軟體公開發布 2020 年招聘信息,統信 UOS 擴招包括研發中心、 適配中心、產品中心、服務中心在內的共計五千餘崗位。我們認為大規模招聘既反映了公 司的儲備充足,亦反映了行業需求可能會有爆發式增長。
綜上，我們認為，統信軟體作業系統憑藉友好的產品性能，並深度綁定華為，還作為 UOS 的代言人，未來在信創領域將會扮演非常重要的角色。我們非常看好 UOS 在未來信創領 域的領軍地位。
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（報告來源：華泰證券）
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