计算机系统软件 头豹词条报告系列

计算机系统软件行业分类 系统软件是负责管理计算机系统中各种独立的硬件，使得计算机可以协调工作。系统软件一般包括操作系 统、语言处理程序、数据库管理系统以及服务程序。常用的系统软件有类Unix系统，微软Windows，MacOS ， [3] Chrome OS，linux等系统。 根据系统软件的应用领域分类 操作系统是指管理硬件资源（包括CPU、存储和输入输出设备）、控制软件运行、改善人机界面，以及为应用程序提供支持的系统软件，属于底层系统软件。操作系统控制和管理系统资源的使用，是用户与计算机的接口，具有存储管理、处理器管理、设备管理、文件管理和进程管理这5个方面的管理功能。典型的操作系统有DOS、Windows、UNIX、Linux、Mac OS、安卓等。 操作系统 语言处理程序与程序设计语言、具体硬件类型密切相关。语言处理程序就是把汇编或高级语言程序翻译成计算机硬件可以直接处理的机器语言，存放于计算机内存中，供计算机系统执行。程序设计语言一般分为机器语言、汇编语言和高级语言3类。机器语言是底层的计算机语言，用机器语言编写的程序，计算机硬件可以直接识别。汇编语言是将机器语言用助记符代替而形成的一种语言。高级语言表达方式接近于人描述问题的方式，显著特点是独立于具体的计算机硬件，通用性和可移植性好。 语言处理程序 计算机系统软件分类 数据库管理系统（DBMS）是一种操纵和管理数据库的大型软件，用于建立、使用和维护数据库，主要的功能有数据定义，数据操纵，数据库的运行管理，数据组织、存储与管理以及数据库的维护。DBMS 对数据库进行统一管理和控制，以保证数据库的安全性和完整性。常见的数据库管理系统有 Oracle 公司的 Oracle和 MySQL；IBM 公司的 DB2；Microsoft 公司的Access 和 SQL Server。 数据库管理系统 服务程序主要用于计算机设备自身的应用服务，有编辑程序、计算机硬件初始化程序和测试排错程序等。例如，内存检查，优化管理，磁盘格式化、查错，光盘写入，网络连接等都属于服务程序。常用的微机服务软件程序有QAPLUS、PCTOOLS等。 服务程序 计算机系统软件行业特征 计算机系统软件行业主要有寡头垄断、系统软件逐渐国产化、数字化转型推进软件的发展、行业整体发展持续稳健四大趋势。2022年，基础软件市场仍以数据库市场和操作系统市场为主。目前整个中国基础软件行业的 “国产化替代”趋势正在加速，而这将会催生一个万亿级的市场空间；与此同时，伴随着整个软件行业加速向云 化、平台化、服务化方向演进，更将会催生整个软件产业发展的新模式、新业态。 [6 寡头垄断 操作系统是连接计算机系统软硬件资源的纽带，以操作系统为代表的计算机系统软件行业将形成寡头垄断市场，进入壁垒高。 寡头垄断格局是操作系统市场演化的必然结果，全球操作系统市场被微软、谷歌、苹果等寡头垄断。国产 操作系统行业龙头麒麟软件地位将进一步加强。2021年7月，麒麟操作系统配合鲲鹏拿下国际权威的SPECCloud测试全球最高分，相较同类云厂商在鲲鹏服务器上性能提高40%至382%，在同规模的X86服务 器上性能提高56%。 系统软件逐渐国产化 以操作系统为代表的计算机系统软件国产化进程加速 在国际环境和中国政策双重驱动以及操作系统厂商的奋勇前进将加速推进中国国产操作系统的自主创新和 产业化发展。国际局势复杂多变，国外持续加大对中国科技产业的制裁力度，受国际形势变化影响，在软硬件领域加速发展自主可控的国产替代产品已经成为不可逆转的发展趋势。中国政府正积极推动关键基础 软件的自主创新，陆续颁布《“十四五”规划和2035年远景目标纲要》、《“十四五”软件和信息技术服务业务发展规划》等文件，明确要求聚力攻坚、重点突破以操作系统为代表的基础软件。国产操作系统不 断发展，市场规模进一步扩大。2014年以来中国的国产操作系统保持了很强劲的增长势头。2015年至 2020年，国产操作系统的市场规模年均增速在30%；2021年国产操作系统的市场规模达到33.3亿元。 数字化转型推进软件的发展 政策的制定助推中国系统软件行业的发展 新一代信息技术的持续创新和国家产业政策的重点引导，加速数字化转型，进而推动基础硬件、基础软件以及各类应用软件等需求提升。以数字化转型整体驱动生产方式、生活方式和治理方式变革是中国“十四 五”期间的重要发展方向，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲 行业整体发展持续稳健 软件行业规模与利润持续增长助推行业稳健发展 中国计算机系统软件行业整体发展持续稳健。工信部数据显示，2013-2020年，中国软件业规模以上企业 利润总额逐年增长。在极不平凡的2022年，软件业在前11个月的业务收入和利润总额也实现了双增长。 2021年，中国软件业相关企业216.8万余家，较2020年同比增加30.9%。此外，2022年1月-11月，新增注 册相关企业40万余家，新增注册企业平均增速达34.7%。 高速发展期 -1991年，芬兰程序员Linus Torvalds发布了Linux操作系统。 -2001年，苹果公司发布了Mac OS X 操作系统。 -2003年-2006年Google发布的三篇论文Google File System、Google Big table和Google MapReduce，奠定了分布式数据系统基础。 -2006年，Google提出Big table。 -2007年，Hbase诞生，它是以分布式存储作为基础的数据库，底层存储基于分布式文件系统具备了分片或者分区存储的能力，扩大了普通存储设备的存储系统的上限。 -2007年Amazon发表了Dynamo论文，奠定了NoSQL数据库领域的部分基础特性。 通用操作系统快速发展，一个操作系统可以覆盖很多设备与应用场景。分布式数据库发展，非关系型 数据库领域引入了数据库的底层特性。 成熟期 2009~2023 -2012年，Google发布Spanner的论文，创新性地提出了TrueTime的概念，引入了SQL和分布式事务，宣布了NoSQL时代的结束，数据库发展来到了NewSQL的阶段。 -2016年，Google开始投入基于微内核的Fuchsia操作系统。 -2019年，华为发布了基于物联网的鸿蒙操作系统HarmonyOS，并于2020年面向128KB-128MB内 存的物联网终端设备开源。 关系型数据库技术成熟，被广泛应用；非关系型数据库得到大数据、云计算等应用空间。 计算机系统软件产业链分析 计算机系统软件行业产业链为上游的芯片、网络设备、存储器、固件/IO设备以及整机等基础硬件厂商，参与方企业主要有龙芯，兆芯集，长城科技，中科曙光，浪潮电子，联想等。中游的操作系统、数据库、中间件等 软件和技术服务，参与方企业主要有阿里云，神州数码，华为，中软，太极股份，东方通，普元信息，诚迈科技，阿里云，腾讯，中兴，威星电子等。下游的软件应用开发、软件集成与维护、软件运营，参与方企业主要有 金山办公，数维通信，万户软件，中软，太极股份，华迪，同方，长城软件，中标等。 上游元器件中，相对于英特尔、三星电子和台积电等国际巨头，中国在芯片技术领域的整体实力仍有待提 升。面对国际挑战，中国正积极推进自主研发。中游计算机系统软件市场，如操作系统和数据库，正经历快速增长，而发展国产替代产品已是明确趋势。下游软件业务受益于政策支持和数字化经济，呈现稳健增长。整个基础 [10] 软件产业链，从上游的芯片和基础硬件到下游的应用软件和系统集成，都强调产品间的高度适配性。 上 产业链上游 生产制造端 基础硬件厂商 上游厂商 龙芯中科技术股份有限公司 海光信息技术股份有限公司 上海兆芯集成电路股份有限公司 查看全部 产业链上游说明 系统软件产业链上游主要包括芯片、网络设备、存储器、固件/IO设备以及整机等基础硬件厂商。芯 片作为整个IT生态最底层的基础硬件,为整个计算机体系提供算力支撑。 从供给端来看，中国芯片自研能力不足，对国际厂商依赖性较强。全球芯片市场制造商主要是英特 尔、三星电子、台积电、SK海力士和美光科技。全球先进的芯片制造工艺已经进入5纳米、3纳米，甚至更低的工艺节点，而中国的芯片制造企业目前主要集中在14纳米及以上的工艺节点。2022中国 芯片生产商仅满足了全国总需求的18.9%。尽管中国有众多芯片制造企业，但多数尚未掌握核心技 术。受国际局势影响，特别是2022年10月7日美国的出口管制，中国芯片供应面临挑战。当前，国产 芯片在技术性能上仍与国际先进水平存在差距，对国际厂商依赖性强。 从全球产业布局来看，硬件的封装测试产业主要聚焦在亚太地区，尤其是中国台湾、韩国和中国大 陆。其中，中国台湾在封测产值上位居全球首位。尽管中国在这一领域起步晚，但增长势头强劲，尤其在长江三角洲，该地区的企业占比达到了超过30%。紧随其后的是京津环渤海地区和珠江三角洲。 产业链中游 品牌端 软件和技术服务 中游厂商 阿里云计算有限公司 联想控股股份有限公司 神州数码集团股份有限公司 查看全部 产业链中游说明 产业链中游主要包括操作系统、数据库、中间件等软件和技术服务。 在数据服务商市场发展方面，数据产业发展良好，云数据库服务是主要的营收贡献。全球范围内，2023年数据库营收为833亿美元，企业共472家，产品数量超500款。中国数据库营收为59.7亿美 元，占全球7.2%。其中，云数据库市场规模占比超过一半，是数据库营收的主要贡献者。 从中游技术发展趋势分析，计算机系统软件国产化发展是未来的大方向。面对国际局势的日益紧张和 外部对中国科技领域的持续制裁，中国在计算机系统软件领域迅速推进自主可控的国产替代产品已经成为一个明确的战略方向。从2018年至2021年，麒麟和统信两大企业的合并营收从1.41亿元飙升至 18.14亿元。作为中国计算机系统软件的龙头，麒麟的高速发展显示出国产化进程的快速增长，其市场份额从0.4%跃升至3.8%。 从国家政策来看，国家制定相关政策大力扶持软件与信息技术服务行业，政策频出、精准发力对软件 业快速发展起到了至关重要的作用。如工信部印发的《“十四五”信息化和工业化深度融合发展规划》提出，要求到2025年关键工序数控化率达68%，工业互联网平台普及率达45%，软件行业则是 实现这些核心要素指标的重中之重。 下 产业链下游 渠道端及终端客户 软件应用开发、软件集成与维护、软件运营 渠道端 北京金山办公软件股份有限公司 福建福昕软件开发股份有限公司 成都数维通信技术有限公司 查看全部 产业链下游说明 产业链下游主要包括软件的应用开发、软件集成与维护以及软件运营。 从市场发展来看，中国软件业务收入来呈稳步增长态势。工信部最新数据显示，2022年1-11月，中国软件业运行态势平稳向好，软件业务收入94,672亿元，同比增长10.4%，增速较1-10月提高0.4个 百分点。1-11月，软件业利润总额11,140亿元，同比增长6.9%，增速较1-10月提高2.4个百分点。 从数字化转型来看，数字经济作为驱动高质量发展的重要引擎推动软件的发展。近年来，信息技术的 不断发展导致下游应用领域需求的不断增长。2022年，中国软件业相关企业236.8万余家，较2021年同比增加27.8%。此外，2022年1月-11月，新增注册相关企业40万余家，新增注册企业平均增速达 34.7%。 随着系统软件国产化趋势进一步加强，中国的计算机系统软件行业市场规模将会持续增长，在2027年达到 2,142.6亿元。（1）中国政府正积极推动关键基础软件的自主创新。政府陆续颁布《“十四五”规划和2035年远景目标纲要》、《“十四五”软件和信息技术服务业务发展