央财智库|软件行业专题报告:关注基础软件和工业

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2021年计算机软件板块收入增速回升。我们对 180家计算机软件板块上市公司进行了统计, 2021 年软件板块总营收 3793 亿元,同比增长 13.7%,同比增速出现回升。主要原因:2020 年疫情爆发基数较低;2021 年疫情逐步控制,收入有所恢复。22Q1 软件板块总营收 686 亿元,同比增长 9.2%,增速较去年同期有所下滑,主要与今年一季度疫情反复有关。

企业端来看,过去一年国产软件新势力层出不穷。随着智能制造与工业互联网的推进,我 国制造业信息化需求不断上升,软件赛道国产玩家持续增多。2021 年 6 月至今,计算机软 件板块新上市公司共 21 家,主营业务范围涵盖建筑信息化、医疗信息化、能源信息化等多 个下游细分领域,覆盖研发设计、生产制造、终端销售等产业全流程。

国产化替代涉及硬件及软件等层次,从党政试点进一步推广。国产化替代涉及从底层硬 件到应用软件的多个层次,具体来看,硬件层面包括主机及外部设备,具体涉及芯片、 服务器、存储、固件等领域;软件层面包括基础软件及应用软件,具体包括操作系统、 数据库、中间件、办公软件等。从推进节奏看,我国的自主创新起始于党政办公领域, 2018 年开始加速启动,2019 年实现了突飞猛进的发展。我们认为,自 2020 年开始, 我国始于党政及特殊领域、进一步拓展至央企国企乃至关键行业的自主创新替代将迎来 黄金发展期。

国产化节奏正处于从“可用”向“好用”的进化阶段。经过多年的产品研发积累,国产基 础软硬件体系目前已经处于“可用”状态,但相比成熟的 Wintel 体系,国产基础软硬件体 系在产品性能、软件生态、用户使用体验等,以及未来可预见的售后、运维等还面临众多 难题,正处于从“可用”向“好用”的进化阶段。

国产化终极形态或为包含软硬多个层次的生态系统。从 IT 架构的组成看,底层芯片提供了 重要的算力支持,固件则为重要的使用载体,操作系统提供了调度硬件资源,支撑上层应 用的作用,应用软件则是数据生成、沉淀的重要环节。对于自主创新、安全可控的需求贯 穿了各个环节。我们认为,国产化的终极形态将包含 CPU、桌面电脑、服务器等整机硬件 产品和操作系统、数据库、中间件等基础软件产品,办公 office、OA、安全软件等应用产 品以及在此基础上的国产软件集成。

基础软件产业链上下游产品需要高度适配。基础软件上游主要是芯片、网络设备、存储器、 固件/IO 设备以及整机等基础硬件厂商,基础软件在计算机系统中作为接触硬件的第一层软 件,需要根据基础硬件的架构、终端特点等进行开发,基础硬件的下游主要是应用软件以 及系统集成厂商,应用软件厂商需要根据上游基础硬件及基础软件两层架构完成进一步的 软件开发,系统集成厂商负责对软硬件做最后的集成并销售给下游客户,可以看到每一环 都需要产品之间的高度适配。

预计 2023 年国产操作系统市场规模将达 56.2 亿元。预计国产操作系统市场将伴随着各个 行业信创的深入而快速增长,党政市场方面,国产化替换节奏从公文系统拓展到电子政务 系统,并且随着向下沉市场的拓展,并入替换节奏的党政机关体量也会激增。金融市场方 面,国产化替代从由大型银行、证券、保险等机构向中小型金融机构拓展,从邮件、OA 等 系统向核心及外围业务拓展,并且在交通、能源、电信等多个行业也不断涌现操作系统国 产化替代的案例,据亿欧智库预测,国产操作系统市场规模会从 2021 年的 33.3 亿元增长 到 2023 年的 56.2 亿元,CAGR 达 30%。

预计 2023 年国产数据库市场规模将达 257.2 亿元。据艾瑞咨询,2020 年中国数据库市场 规模为 247 亿元,据亿欧智库,2020 年国内数据库市场国产化率约 47.4%,计算得 2020 年中国国产数据库市场规模为 117.1 亿元。进一步,据亿欧智库预测,2021-2023 年中国 国产操作系统市场增速分别为 29.98%、29.98%、30.01%,又因为操作系统和数据库的替 换节奏类似,因此我们假设,2021-2023 年国产数据库与国产操作系统市场规模的同比增 速相同,计算得 2021-2023 年国产数据库市场规模分别为 152.2、197.8、257.2 亿元,对 应国产化率 52.1%、58.4%、65.9%。

操作系统是 IT 产品的底层核心。操作系统,一般存在于计算系统中,比如 PC、服务器、 手机、其他智能终端等。在计算系统中,操作系统是核心底层基础软件,负责控制、管理、 调度整个计算系统的硬件资源和软件资源。具体来看,操作系统负责:处理如管理与配置 内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统, 以及用户的交互界面等。国产操作系统技术路线 国产操作系统厂商的技术路线,按照数据处理的实时性可以分为实时操作系统和分时操作 系统两类。并且存在按照特定行业及应用场景的需求而选择的特殊操作系统路线,主要包 括网络操作系统、分布式操作系统以及嵌入式操作系统。

分时操作系统,采用分时技术及多用户交互的方式。作业处理上,其利用分时技术,面向 不同终端做时间切割后形成时间片,然后采用平等地时间片轮转的方式为多个终端服务, 因为其作业运行轮转速度极快,一般普通的终端用户感受不到轮转的时间间隔。交互上采 取多用户交互的方式,其在一台主机上连接了多个终端,允许用户根据系统响应结果进一 步提出新请求,且多个用户共享主机中的资源,以此为基础分时操作系统对交互式计算机 进行了推广,并促进了交互式软件的开发进程。

实时操作系统(RTOS),通过优先级排序实现实时任务处理。业务处理上,其根据优先级 处理任务,通过时钟管理功能将任务进行定时处理和延迟处理,以此保证当外界事件或数 据产生时,能够接受并以足够快的速度予以处理,也就是核心保证实时性。互动上,系统 会周期性地对多路现场信息进行采集,以及对多个对象或多个执行机构进行控制,在典型 的非实时操作系统中,用户一般对操作系统的调度功能没有任何控制,或者仅能提供了概 括性的指导,并且仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。

我们认为,目前国内操作系统相比国外仍然存在差距,主要体现在:硬件适配维度:国产操作系统适配硬件数量远少于主流系统。以桌面操作系统为例,win10 系统已完成对主流硬件的支持,但国产操作系统硬件适配情况却与之存在较大差距,像中标 麒麟桌面操作系统已完成的适配硬件数仅为 40 种。此外,国产操作系统基本都对国产芯片开 发了不同版本,但由于缺乏统一标准,导致软硬件厂商适配工作量剧增,增加调试成本。内核维度:国产主流操作系统对国外内核依赖度较高,对内核理解不深。国内较少开发自 有知识产权操作系统内。

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