国产操作系统：布局全面加深，行业格局展开.pdf

深度报告 【行业证券研究报告】 计算机行业 国产操作系统：布局全面加深，行业格局展开 核心观点 信息安全上升为国家战略，发展国产操作系统是必要需求。“棱镜门”事件敲响了国家层面信息安全的警钟，而贸易事件对于芯片、操作系统等关键基础软硬件的限制，也使得信创成为国家战略。另一方面，微软+英特尔形成的Wintel体系处于垄断地位，微软的 Win7/XP 系列停止维护，也使信息安全处于漏洞威胁之下。在数字经济时代，发展国产操作系统已成必然需求。 操作系统行业壁垒较高，生态建设是关键，基于开源是最佳选择。从零开发一款成熟的操作系统所需的资源投入巨大，而生态体系是确保操作系统可用、好用的根本保障，这两方面形成了操作系统产品的超高壁垒。新的操作系统需要完成对已有芯片架构的适配和对应用软件的适配，局限于用户基础，冷门的操作系统难以取得芯片和应用软件厂商的支持，也就无从构建生态体系，而开源的 Linux 内核由于其广泛的受众和全球范围的影响力，成为构建国产操作系统的必然与最佳选择。 开源已经成为全球性的趋势，是 IT 巨头主动争夺的战略高地，本质是技术路线、规范和理念的输出，是高纬度的竞争形态。以Linux 为代表的开源技术组织的影响力已经遍布全球，而IT商业巨头成为了贡献Linux开源代码的主力，贡献度远超全球独立开发群体。不仅限于操作系统，整个 IT 行业都在积极主动拥抱开源。巨头发力开源的目的，一方面为了促进技术进步，另一方面也是通过开源的影响力，进行技术规范、路径和理念的输出，巩固并扩大其影响力。这种基于底层代码输出的竞争，是高纬度的竞争形态。 Linux开源操作系统存在稳定盈利的商业模式，也可以满足对于安全的要求。开源必然伴随着免费部分的存在，但是开源并不等同于完全免费和无法盈利。实际上，开源企业可以有多种商业模式，其中最成功的典型案例就是Red Hat公司，通过向客户提供linux发行版及培训、技术服务来实现盈利。此外，Linux 系统的所有部分都是人工可读(human-readable)的文档，广泛的全球开发者群体对于开源文档的筛查，已经足以从源头上消除“后门植入”的风险。 国产芯片和软件应用已经足以形成合力推进的局面，国产操作系统的生态基础已经足够完善，行业内的整合使得行业格局逐渐清晰。过去，国产操作系统缺乏从底层芯片到应用软件的生态环境整体的支撑，而且版本众多，难以形成有效融合。目前，国产芯片和国产应用软件生态基础已经基本完善，随着信创战略的推进，国产软/硬件市场空间将得到打开，同时整个IT生态系统也将得到较大促进。国产操作系统正积极主动拥抱开源技术，强化行业内部整合，消除版本混乱和技术路线过杂等问题，以保证生态健康和持续的创新能力。我们认为，国产OS在安全、服务、兼容、易用这4个核心维度全面发展，逐渐从“可用”向“好用”升级，行业面临历史性发展机遇，核心龙头有望成为最大受益方。 投资建议与投资标的 建议关注主流国产操作系统相关标的：1）诚迈科技(300598，未评级)：旗下的统信UOS操作系统具有技术、版本、生态统一的优势，发展潜力较大；2）中国软件(600536，未评级)：旗下的中标软件和天津麒麟合并为麒麟软件，整合后整体实力进一步提升。 风险提示 政策推进不及预期 Table_BaseInfo 行业评级 看好 中性 看淡 (维持) 国家/地区 中国 行业 计算机行业 报告发布日期 2020年04月02日 行业表现 资料来源：WIND、东方证券研究所 证券分析师 浦俊懿 021-63325888*6106 pujunyiorientsec 执业证书编号：S0860514050004 证券分析师 游涓洋 010-66210783 youjuanyangorientsec 执业证书编号：S0860515080001 联系人 徐宝龙 021-63325888-7900 xubaolongorientsec 联系人 陈超 021-63325888-3144 chenchao3orientsec HeaderTable_TypeTitle 计算机行业深度报告 国产操作系统：布局全面加深，行业格局展开 目 录 一. 操作系统行业梳理. 6 1.1 计算机操作系统是基础软件，分为闭源和开源两类 . 6 1.2 国产操作系统是新基建的重要基础 . 10 1.3 国产操作系统的生态建设是关键，开源是重要途径 . 11 二. 开源软件成功的商业模式和开源的整体趋势 . 14 2.1 开源操作系统商业模式：以Red Hat为例 . 14 2.2 开源已经成为主流趋势 . 27 三. 国产操作系统：格局逐渐清晰，信创机遇带来龙头崛起 . 31 3.1 国产操作系统起步较早，过去受限于生态基础不完善 . 31 3.2 新篇章：生态基础基本完善，行业格局逐渐清晰 . 34 3.2.1 诚迈科技：统信UOS新秀崛起，版本、生态、技术一统 37 3.2.1中国软件：中标和银河双强联合，麒麟软件再度起航 44 风险提示 . 50 HeaderTable_TypeTitle 计算机行业深度报告 国产操作系统：布局全面加深，行业格局展开 图表目录 图1：计算机软硬件的层次结构 . 6 图2：操作系统管理调度计算机资源. 6 图3：全球计算机操作系统份额(2018年12月). 6 图4：全球PC端CPU市场份额(2019Q3) . 6 图5：Windows系统结构 . 7 图6：Linux操作系统发行版系列(图中重点标注了部分常见版本的位置) . 8 图7：Linux kernel最新版本已经到5.5系列 . 8 图8：常见的Linux 操作系统发行版 . 8 图9：开源社区运作示意图 . 9 图10：Linux操作系统结构：内核、shell、文件系统和应用 . 9 图11：Linux 内核的结构 . 9 图12：全球服务器操作系统的收入份额(2017) . 10 图13：全球服务器操作系统付费+免费版本使用份额(2017) . 10 图14：国内数字经济规模和占GDP的比重 . 11 图15：新型基础设施建设启动 . 11 图16：Windows各版本代码行数(单位：百万行) . 12 图17：Linux 内核(kernel) 各版本代码行数(单位：百万行) . 12 图18：微软的研发费用、操作系统业务收入和员工人数 . 12 图19：常见的应用软件对操作系统的区分，甚至对于CPU性能也有要求 . 13 图20：政策作为市场外部推手，有助于良性循环形成 . 14 图21：开源软件企业的4种商业模式 (图中OSS是“开源软件”的英文缩写) . 15 图22：红帽企业版和开源社区的关系示意图 . 16 图23：红帽产品版图：每款企业版对应于相应的开源社区版本 . 17 图24：红帽企业版操作系统生态圈规模 . 17 图25：红帽企业版操作系统生态圈组成 . 17 图26：采用不同的Linux服务器版本的欧美企业数量占比(2017，样本N=506) . 18 图27：Linux服务器版本份额(2017，样本N=295) . 18 图28：Red Hat家族相关版本时间线，图中重点标注了Fedora和CentOS . 18 图29：Fedora官网截图：红帽是Fedora最主要的赞助商，也是主要的代码贡献者 . 19 图30：CentOS 官网首页截图和翻译 . 19 图31：CentOS 官网截图和翻译 . 20 图32：红帽生态建设：围绕企业版RHEL系统为核心 . 21 图33：红帽公司提供面向重点行业的解决方案 . 21 HeaderTable_TypeTitle 计算机行业深度报告 国产操作系统：布局全面加深，行业格局展开 图34：红帽各业务收入(亿美元)，图中2018指的是公司的2019财年，下同 . 22 图35：红帽公司各业务收入增速 . 22 图36：红帽公司递延收收入(扣除汇率影响)和增速 . 23 图37：收入+递延收入变化值，作为衡量营业情况的指标 . 23 图38：红帽公司收入的地区分布 . 23 图39：红帽各业务毛利率 . 23 图40：红帽费率 . 23 图41：销售费率 . 24 图42：研发费率 . 24 图43：销售费用/（收入+递延收入变动值） . 24 图44：研发费用/(收入+递延收入变动值) . 24 图45：经营现金流(亿美元)，以及和净利润的比值(右轴) . 25 图46：红帽公司净利润(亿美元)和增速(右轴) . 25 图47：红帽公司流动资产情况(单位：亿美元) . 25 图48：非流动资产情况(单位：亿美元) . 25 图49：IBM官网(中文版)对红帽介绍：红帽的开放式混合云技术成为IBM云计算业务的支撑 . 26 图50：Red Hat Openshift架构：集成了红帽企业版内核以及著名的kubernetes开源平台 . 26 图51：IT企业拥抱开源的4个层次：由被动的使用者，向主动的引领者逐渐提升 . 28 图52：腾讯开源路径图，演进路径为：内部开源协同-外部代码开放-社区开放治理 . 29 图53：华为openEular开源社区模式 . 30 图54：企业开源软件使用目的：IT基础设施革新、应用开发、开发和运维协同(DevOps). 31 图55：开源应用主要领域：安全、云、数据库、大数据 . 31 图56：企业对开源解决方案的关注指标(样本N=4023） . 31 图57：开源软件推广的主要障碍(Red Hat于2020年统计） . 31 图58： Linux系统时间线对比：国产起步并不晚 . 32 图59：过去，国产操作系统版本较多(不完全统计) . 32 图60：Xteam Linux在DistroWatch上的资料 . 33 图61：Xteam Linux最后一次版本更新是在2003年12月 . 33 图62：国产基础软硬件政策推进历程 . 34 图63：龙芯CPU (只列出了桌面和服务器系列) . 35 图64：飞腾CPU(只列出了服务器和桌面系列) . 35 图65：华为鲲鹏芯片系列(只列出服务器和PC系列) . 36 图66：统信软件股权结构 . 37 图67：深度操作系统deepin全球排名前十(2020.3.18) . 38 图68：deepin的图形界面非常友好，贴合普通用户习惯 . 38 图69：华为笔记本搭载深度操作系统 . 38 HeaderTable_TypeTitle 计算机行业深度报告 国产操作系统：布局全面加深，行业格局展开 图70：深度科技参与华为鲲鹏生态建设 . 38 图71：统信软件的六个统一特性 . 39 图72：统信UOS解决了国产操作系统版本过多过杂的问题，利于大范围推广和快速实现适配 40 图73：统信UOS不断扩大的软件/硬件适配名单 . 40 图74：统信软件全面支持华为鲲鹏处理器，双方合作不断深化 . 41 图75：统信UOS系统在日常办公领域，功能已经可以和Win7系统基本对等 . 41 图76：统信软件全国组织架构 . 43 图77：统信软件5000人招聘计划 . 43 图78：麒麟软件股权结构 . 44 图79：麒麟软件成立之前的发展历程：中标软件和天津麒麟双强联合 . 45 图80：2019年12月，天津麒麟全资收购中标软件 . 45 图81：中标软件合作伙伴(部分) . 47 图82：麒麟软件桌面版和服务器版产品，融合了天津麒麟、中标麒麟的产品优势 . 47 图83：银河麒麟桌面操作系统V10 . 48 图84：银河麒麟服务器操作系统V10 . 48 图85：麒麟软件生态伙伴 . 49 图86：优麒麟社区logo . 50 图87：UKUI桌面版 . 50 表1：Windows 操作系统版本 . 7 表2：红帽公司大事年表 . 15 表3：红帽产品类别. 20 表4：红帽订阅服务绑定具体产品，进行差异化定价(以红帽Linux系统为例) . 21 表5：Linux全球开发者贡献度排名(针对Linux内核4.8-4.13版本的贡献度统计) . 27 表6：国产软硬件生态体系 . 36 表7：统信软件全方位的服务支撑体系 . 42 表8：统信UOS系统安全防护生态体系 . 42 表9：中标麒麟系列产品 . 45 HeaderTable_TypeTitle 计算机行业深度报告 国产操作系统：布局全面加深，行业格局展开 一. 操作系统行业梳理 1.1 计算机操作系统是基础软件，分为闭源和开源两类 广义的操作系统包括：计算机（PC、工作站、服务器）系统、移动端系统(例如鸿蒙)、嵌入式系统等。本篇报告只涉及计算机操作系统。 计算机操作系统的功能角色：作为用户和计算机硬件资源之间的交互，管理调度硬件资源，为应用软件提供运行环境。操作系统属于基础软件，是系统级程序的汇集，为用户屏蔽底层硬件复杂度，并提供编程接口和操作入口。操作系统控制处理器(CPU)调度系统资源，控制应用程序执行的时机，决定各个程序分配的处理器时间(CPU time)。操作系统需要兼容底层硬件和应用软件，才能实现计算机的功能。 图1：计算机软硬件的层次结构 图2：操作系统管理调度计算机资源 数据来源：操作系统精髓与设计原理，东方证券研究所 数据来源：操作系统精髓与设计原理，东方证券研究所 根据核心代码是否向开放，操作系统可划分为两类：开源系统、闭源系统。 1. 闭源操作系统：代码不开放，以微软 Windows系统为代表 微软公司内部的研发团队开发 Windows 操作系统，并开发配套的应用软件，比如 Office。在生态建设方面，Intel和Windows长期合作形成Wintel体系，在PC端市占率全球领先。 图3：全球计算机操作系统份额(2018年12月) 图4：全球PC端CPU市场份额(2019Q3) 数据来源：Net Applications，东方证券研究所 数据来源：Mercury Research，东方证券研究所 Windows86%Mac11%Linux3%其他0%Intel82%AMD18%HeaderTable_TypeTitle 计算机行业深度报告 国产操作系统：布局全面加深，行业格局展开 Windows 系统的访问分为User mode(用户模式)和Kernel mode(内核模式)。用户级的应用程序在用户模式中运行，而系统级的程序在内核模式中运行。内核模式允许访问所有的系统内存和 CPU指令。Windows 系统从最早期的 16 位、32 位到现在流行的 64 位，系统版本从最初的 Windows 1.0 到Windows 95、Windows 98、Windows 2000、Windows 2003、Windows XP、Windows Vista、Windows 7、Windows 8、Windows 8.1、Windows 10 和 Windows Server服务器企业级操作系统，不断持续更新。 图5：Windows系统结构 表1：Windows 操作系统版本 版本名称 发行时间 Windows NT 3.1 1993-07 Windows NT 3.5 1994-09 Windows 95 1995-08 Windows 98 1998-06 Windows 2000 1999-12 Windows XP 2001-08 Windows Server 2003 2003-03 Windows Vista 2007-01 Windows Server 2008 2008-03 Windows 7 2009-10 Windows 8 2012-10 Windows Server 2012 2012-10 Windows 10 2015-07 数据来源：Windows Internals，东方证券研究所 数据来源：Windows Internals，东方证券研究所 Windows系统最大的优势在于图形界面，使得普通用户操作起来非常便利。相比大部分Linux系统，windows的常用软件安装和系统设置不需要以命令行的方式去输入系统指令，只需要点击“按钮”即可完成。如今，绝大多数常见软件、专用软件和底层硬件都支持Windows操作系统，形成了Window强大的生态整体。 2. 开源操作系统：代码免费开放，以 Linux操作系统为代表 Linux kernel(内核)由 Linus Torvalds在1991年发布，代码免费公开，由全球开发者共同贡献，已成为影响最广泛的开源软件项目。以 Linux 内核为基础，不同的开发团体(开源社区、企业、个人等)对内核代码进行一定的修改和补充，加入GUI(图形界面)、应用等部分，形成了相应的 Linux操作系统发行版。 Linux 系统版本之间存在衍生关系，由此形成 RedHat、Slackware、Debian 等几大家族，各家族内部又衍生出一些著名版本，如Ubuntu、SUSE、CentOS、Red Hat Enterprise Linux、Fedora等。 HeaderTable_TypeTitle 计算机行业深度报告 国产操作系统：布局全面加深，行业格局展开 图6：Linux操作系统发行版系列(图中重点标注了部分常见版本的位置) 数据来源：公开信息整理，东方证券研究所 Linux kernel是开源项目，由全球范围的开发者(企业、团体、独立开发者)共同贡献源代码。Linux的官方组织是Linux 基金会，作为非盈利的联盟，协调和推动Linux系统的发展，以及宣传、保护和规范Linux。Linux基金会由开源码发展实验室（Open Source Development Labs，OSDL)与自由标准组织（Free Standards Group ,FSG) 于2007年联合成立。 图7：Linux kernel最新版本已经到5.5系列