文/劉育英

　　近日，媒體報道美國聯(lián)手荷蘭、日本達成合作，對中國禁售部分DUV設(shè)備協(xié)議，妄圖封死中國芯片制造業(yè)。隨著美國一輪輪無端制裁，“缺芯少魂”一次次引發(fā)巨大關(guān)注。

　　但其實，“魂”，并不僅是操作系統(tǒng)，也包括數(shù)據(jù)庫、操作系統(tǒng)、工具軟件、開發(fā)軟件等基礎(chǔ)軟件，在這些未受到足夠關(guān)注的IT供應(yīng)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)，中國企業(yè)的長征才剛剛開始。

　　國產(chǎn)軟件的“軟肋”

　　近幾年的貿(mào)易摩擦和全球產(chǎn)業(yè)鏈重組，進一步凸顯了基礎(chǔ)軟件在實體經(jīng)濟和數(shù)字經(jīng)濟中的戰(zhàn)略性地位，也關(guān)系著產(chǎn)業(yè)安全和經(jīng)濟安全。

　　2022年8月13日，美國商務(wù)部發(fā)布最終規(guī)定，對設(shè)計GAAFET(全柵場效應(yīng)晶體管)結(jié)構(gòu)集成電路所必須的EDA軟件以及其他技術(shù)的出口管制。

　　EDA作為芯片設(shè)計軟件，可以進行超大規(guī)模集成電路芯片的功能設(shè)計、物理設(shè)計、驗證等。EDA本身極其復(fù)雜，對于實現(xiàn)芯片自主化具有非常重大的意義。實現(xiàn)了EDA工具自主化，就能夠基本達成半導(dǎo)體自主化的先決條件。

　　目前全球的EDA軟件主要由Cadence、Synopsys、Mentor等三家美國企業(yè)壟斷。它們的產(chǎn)品在中國的市場占有率高達85%。EDA軟件的市場規(guī)模不大，但對半導(dǎo)體市場的作用極其明顯，斷供EDA軟件非常不利于中國芯片事業(yè)的發(fā)展。

　　另一起“斷供”事件發(fā)生在2020年。美國商務(wù)部將中國數(shù)十家公司和13所高校列入了制裁“實體清單”。不久后，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、哈爾濱工程大學(xué)、北航等中國高校的師生發(fā)現(xiàn)，在使用“工科神器” Matlab時，顯示授權(quán)許可無效。Matlab是美國MathWorks在1984年推出的商用數(shù)學(xué)軟件，只要是與數(shù)學(xué)有關(guān)的領(lǐng)域，全部需要使用到這個軟件。

　　風險有時來自企業(yè)本身。2020年12月，紅帽公司宣布2021年底停止維護CentOS8，2024年6月30日停止維護CentOS7，后續(xù)將無法獲得官方升級和補丁。CentOS作為服務(wù)器操作系統(tǒng)，在電信、金融、互聯(lián)網(wǎng)、政務(wù)等行業(yè)得到了廣泛運用。

　　CentOS的停服意味著大量使用CentOS的用戶急需尋找替代方案，但這也使得國產(chǎn)操作系統(tǒng)廠商站出來承接CentOS生態(tài)延續(xù)與技術(shù)兜底的需求。

　　此外，目前開源已經(jīng)成為軟件業(yè)發(fā)展的主要方式，中國軟件積極參與國際知名開源社區(qū)?！霸创a”雖然沒有國界，但軟件作為一種“產(chǎn)品”，受到美國出口管控條例的管制。此前微軟旗下開源社區(qū)Github曾封禁了包括伊朗在內(nèi)的一些國家的開發(fā)者。這也引發(fā)中國開發(fā)者的的擔心：隨著大國關(guān)系的變化，自己的賬號是否也會遭到封禁。

　　中國基礎(chǔ)軟件幾乎被國外企業(yè)所壟斷。操作系統(tǒng)領(lǐng)域有微軟的Windows、谷歌的Android、蘋果的iOS；數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域有甲骨文的Oracle、微軟的SQL Server、IBM的DB2。

　　中國軟件協(xié)會的調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，2020年，在全球操作系統(tǒng)、基礎(chǔ)軟件(含桌面、數(shù)據(jù)庫、云操作系統(tǒng)、工具軟件等)領(lǐng)域，美國業(yè)務(wù)收入約0.81萬億美元，占全球比例為五分之四。我國基礎(chǔ)軟件份額較少，國產(chǎn)軟件的國內(nèi)市場份額僅為5%，國產(chǎn)操作系統(tǒng)的國內(nèi)市場占有率僅4%。

　　北京大學(xué)國際戰(zhàn)略研究院1月末發(fā)布的《技術(shù)領(lǐng)域的中美戰(zhàn)略競爭：分析與展望》認為，在各類操作系統(tǒng)上，美國都具有明顯優(yōu)勢，并掌握內(nèi)核等核心技術(shù)。相比之下，中國國內(nèi)的自主操作系統(tǒng)雖占有一定市場份額，但整體缺乏核心競爭力。美國企業(yè)在多數(shù)工業(yè)軟件分類中也保持領(lǐng)先地位。中國企業(yè)在經(jīng)濟管理等具有數(shù)據(jù)敏感性的軟件上占據(jù)一定的國內(nèi)市場份額，但在全球高端市場上始終難以突破。而在對信息技術(shù)發(fā)展較為關(guān)鍵的研發(fā)設(shè)計和通用工具類軟件(如EDA軟件)方面，中國與美國尚有較大差距。

　　有業(yè)界人士分析指出，從底層芯片到操作系統(tǒng)、根技術(shù)、開發(fā)工具和各類應(yīng)用軟件服務(wù)，美國的數(shù)字化生態(tài)體系已經(jīng)“枝繁葉茂”，而中國的軟件產(chǎn)業(yè)經(jīng)過多年發(fā)展和追趕，已基本構(gòu)建了相對完整的結(jié)構(gòu)脈絡(luò)，但總體仍十分孱弱。從整個軟件生態(tài)來看，中國軟件產(chǎn)業(yè)在各個環(huán)節(jié)與美國比，仍有很大差距。

　　基礎(chǔ)軟件為什么重要：以開發(fā)軟件為例

　　軟件開發(fā)工具是基礎(chǔ)軟件中的一種。國外的行業(yè)分析顯示，2022年，全球軟件開發(fā)工具市場規(guī)模約為51億美元，預(yù)計到2028年將增長至約115億美元，年復(fù)合增長率為14.5%。從全球市場占比看，北美地區(qū)占有市場份額超過50%；其次是歐洲地區(qū)，占有的市場份額超過20%。

　　軟件開發(fā)工具的作用，類似于芯片制造的光刻機。光刻機用于芯片生產(chǎn)的光刻工藝，而光刻工藝又是芯片生產(chǎn)流程中最關(guān)鍵的一步，所以光刻機作為光刻技術(shù)的載體，是芯片制造不可或缺的關(guān)鍵生產(chǎn)工具之一。一臺先進的光刻機，甚至可能影響一個國家的芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展進程。

　　在軟件開發(fā)的過程中，開發(fā)者基于創(chuàng)意和需求，通過端到端的軟件開工具，把創(chuàng)意一步步開發(fā)成為廣大企業(yè)和消費者可感知、可利用、高體驗的應(yīng)用軟件。而軟件、硬件、芯片等組合在一起，即是各行各業(yè)所廣泛應(yīng)用的電子產(chǎn)品。

　　這同樣需要許多類似光刻機的關(guān)鍵開發(fā)工具，它們是軟件開發(fā)的前沿技術(shù)載體，是軟件產(chǎn)品生產(chǎn)中不可或缺的基礎(chǔ)。軟件開發(fā)工具的類別主要有：項目管理、代碼托管、代碼檢查、編譯構(gòu)建、部署、測試、發(fā)布。如果缺少軟件開發(fā)工具，整個軟件產(chǎn)業(yè)的生存基礎(chǔ)就會受到直接挑戰(zhàn)。

　　以其中的測試軟件舉例，2019年12月，某國航空公司新一代載人飛船發(fā)射升空。就在運載火箭工作結(jié)束后，飛船卻出現(xiàn)了故障，最終導(dǎo)致無法與國際空間站對接，不得不提前返回地面。

　　經(jīng)調(diào)查，因為測試載人飛船軟件系統(tǒng)的程序存在嚴重缺陷，在測試階段只是將整個飛行過程分成了幾個小單元分別進行測試，而沒有對飛船進行從發(fā)射到國際空間站對接再到著陸的全流程集成測試，才導(dǎo)致了事故的發(fā)生。

　　目前全球范圍內(nèi)軟件開發(fā)工具的核心廠商主要包括Microsoft、Jetbrains、Perforce、Atlassian、Adobe等，共占有市場份額約45%，此外還有Oracle、Synopsys和Axure Software、Sparx Systems、 Trident Inforsol等一批主要廠商。

　　大量中國軟件企業(yè)直接購買美國商用工具，國產(chǎn)軟件工具鏈大量依靠開源技術(shù)包裝而成。從2019年至今，已有超過1000家中國企業(yè)、機構(gòu)等被列入美國“實體清單”。相關(guān)商品和技術(shù)的制裁管控，可能直接導(dǎo)致相關(guān)方生產(chǎn)停滯，威脅企業(yè)和機構(gòu)的生存安全。從發(fā)展角度看，只有研發(fā)工具自主可控的核心工具(如軟件開發(fā)工具)，才能保障企業(yè)核心業(yè)務(wù)安全。

　　中國公司進入突圍窗口期

　　中國工業(yè)和信息化部數(shù)據(jù)顯示，從2000年至2020年，中國軟件市場整體規(guī)模實現(xiàn)了135倍增長，美國為3.2倍；2020年，中國軟件產(chǎn)業(yè)規(guī)模占全球軟件產(chǎn)業(yè)的24%，占GDP比重約7.9%。中國軟件產(chǎn)業(yè)正在飛速增長。

　　在“十三五”期間，中國的操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、中間件、辦公軟件等基礎(chǔ)軟件實現(xiàn)突破，取得一系列標志性成果。

　　例如，在EDA軟件方面，中國現(xiàn)在大約有50多家EDA企業(yè)，包括華大九天、國微集團、芯愿景等，近幾年已將EDA的市場份額從6%提升至11%。在操作系統(tǒng)方面，中國涌現(xiàn)了麒麟銀河、統(tǒng)信、歐拉、鴻蒙等系統(tǒng)，并打造了自己的開源社區(qū)，吸引全球開發(fā)者加入，同時大力加快生態(tài)建設(shè)。

　　為破解軟件開發(fā)工具“卡脖子”風險，華為于2019年開始進行去美國化自研，范圍涉及硬件(X86->ARM)、操作系統(tǒng)(Linux/Windows->歐拉)、數(shù)據(jù)庫(Oracle->RDS)、中間件、應(yīng)用軟件改造5個大類的全棧自研替換，涉及幾百個組件的替換，千萬行代碼的測試驗證。

　　隨著軟件規(guī)模的不斷擴大，生成軟件的源代碼規(guī)模也在急劇上升，單個軟件系統(tǒng)規(guī)模已達數(shù)億行、開發(fā)人員達數(shù)千人。

　　2月20日，華為云代碼托管服務(wù)CodeArts Repo正式上線，這是一款全棧自研、基于Git的云端代碼托管服務(wù)，目前管理并保護著華為1100億行代碼，支撐15萬人開發(fā)作業(yè)，日均1億次下載量、1PB傳輸流量、3億次API調(diào)用，一套系統(tǒng)支撐了華為嵌入式、云、終端、車等各類型產(chǎn)品代碼管理和協(xié)同開發(fā)。

　　現(xiàn)在，中國國產(chǎn)軟件發(fā)展迎來新一輪關(guān)鍵窗口期。

　　一是由于全球軟件業(yè)進入“軟件定義一切”時代，將引入新的軟件平臺、新的架構(gòu)，軟件定義不再局限于計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)等硬件資源，也開始走向云計算、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等；二是萬物互聯(lián)時代，新的應(yīng)用場景不斷出現(xiàn)，帶來了新的需求。

　　如歐拉就是定位于萬物互聯(lián)下的數(shù)字經(jīng)濟底座，為不同設(shè)備提供統(tǒng)一的“語言”的操作系統(tǒng)。經(jīng)過近兩年的發(fā)展，歐拉社區(qū)已吸引6000多名開發(fā)者、超過100家企業(yè)加入，國內(nèi)操作系統(tǒng)領(lǐng)軍企業(yè)紛紛發(fā)布基于歐拉的商用發(fā)行版，在政府、運營商、金融、交通等領(lǐng)域規(guī)模部署。

　　目前，中國正在實施產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)再造工程，基礎(chǔ)軟件將得到支持?！丁笆奈濉避浖托畔⒓夹g(shù)服務(wù)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》把攻堅基礎(chǔ)軟件放在重要位置。其措施包括完善桌面、服務(wù)器、移動終端、車載等操作系統(tǒng)產(chǎn)品及配套工具集，推動操作系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫、中間件、辦公套件、安全軟件及各類應(yīng)用的集成、適配、優(yōu)化；推進軟件集成開發(fā)環(huán)境相關(guān)產(chǎn)品和關(guān)鍵測試工具的研發(fā)與應(yīng)用推廣等。

　　從短期看，美國制裁和技術(shù)脫鉤下，中國軟件企業(yè)會受到打擊，但同時時代機遇也給中國軟件業(yè)帶來新的可能。這需要業(yè)界從技術(shù)、應(yīng)用、生態(tài)、人才等方面去加以突破。正如中央所強調(diào)的：堅持原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新、開放創(chuàng)新一體設(shè)計，實現(xiàn)有效貫通；堅持創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、人才鏈一體部署，推動深度融合。從長遠看，中國的基礎(chǔ)軟件會迎來較大發(fā)展。