2

/計算機行業報告《操作系統國產替代空間廣闊，龍頭廠商成長可期》2目錄

/

CONTENTS01020304操作系統發展歷史悠久且市場格局基本穩定要點：操作系統是計算機最核心的基礎軟件，發展歷史悠久；全球操作系統市場格局穩定，呈現寡頭壟斷狀態微軟和紅帽分別是全球商業及開源操作系統領軍要點：微軟是全球商業操作系統龍頭，持續投入夯實生態壁壘；紅帽是全球領先的開源軟件供應商，樹立了開源商業模式的標桿國產操作系統廠商面臨百億級市場替代機遇要點：主流海外桌面、服務器操作系統停服成為國產操作系統發展的契機；國產操作系統廠商積極擁抱開源，建設開源操作系統根社區；國產操作系統廠商面臨百億級市場替代機遇國產操作系統廠商快速成長，市場向龍頭集中要點：國產操作系統逐漸形成寡頭競爭格局，市場向龍頭廠商逐漸集中；麒麟軟件是操作系統龍頭企業，市場優勢地位顯著；統信軟件是國產操作系統后起之秀，實現了快速發展；麒麟信安是國防、電力行業操作系統尖兵，持續推動生態建設投資建議要點：操作系統國產替代空間廣闊，龍頭廠商有望快速成長，受益標的中國軟件、誠邁科技、麒麟信安風險提示要點：疫情影響招投標節奏的風險、新品研發失敗的風險05063

/計算機行業報告《操作系統國產替代空間廣闊，龍頭廠商成長可期》301操作系統發展歷史悠久且市場格局基本穩定操作系統是計算機最核心的基礎軟件，發展歷史悠久全球操作系統市場格局穩定，呈現寡頭壟斷狀態4操作系統是計算機最重要、最核心的基礎軟件。操作系統是一組主管并控制計算機硬件與軟件資源，并提供必需的人機交互機制的系統軟件程序。操作系統位于CPU、內存等硬件之上，各類應用軟件之下，是最接近硬件層的基礎軟件，起到承上啟下的作用，確保可以對計算機各項資源進行合理調度與使用。操作系統主要可以提供以下功能：計算機行業報告《操作系統國產替代空間廣闊，龍頭廠商成長可期》操作系統是計算機最核心的基礎軟件，發展歷史悠久01①進程管理，其工作主要是進程調度，在單用戶單任務的情況下，處理器僅為一個用戶的一個任務所獨占，

進程管理的工作十分簡單，但在多道程序或多用戶的情況下，組織多個作業或任務時，就要解決處理器的調度、

分配和回收等問題

。②存儲管理：存儲分配、存儲共享、存儲保護

、存儲擴張。③設備管理：設備分配、設備傳輸控制

、保持設備獨立性。④文件管理：文件存儲空間管理、目錄管理

、文件操作管理、文件保護。⑤作業管理：負責處理用戶提交的任何需求與指令。圖1：操作系統是最核心的基礎軟件，起到承上啟下的作用數據來源：中創股份招股書5計算機行業報告《操作系統國產替代空間廣闊，龍頭廠商成長可期》操作系統是計算機最核心的基礎軟件，發展歷史悠久01分類依據分類典型代表按照設備類型桌面操作系統Windows、MacOS、Linux發行版（麒麟、統信等）服務器操作系統Windows

Server、Unix、Linux發行版（CentOS、EulerOS等）移動操作系統Android、iOS、鴻蒙、Windows

Phone嵌入式操作系統QNX、嵌入式Linux發行版、Windows

CE、Green

Hills按照源碼是否開放開源操作系統Linux發行版、Android等閉源操作系統Windows、MacOS、iOS、Unix等按照是否虛擬化物理機操作系統-虛擬化操作系統-根據不同的維度，操作系統可細分為不同類別。按照操作系統面向的設備類型，操作系統主要包括桌面操作系統、服務器操作系統、移動操作系統、嵌入式操作系統；按照源代碼是否開放，操作系統可劃分為開源系統和閉源系統兩類；按照是否虛擬化，可以分為物理機操作系統和虛擬化操作系統（本報告重點討論物理機操作系統）。表1：根據不同的維度，操作系統可以細分為不同類別數據來源：國泰君安證券研究6計算機行業報告《操作系統國產替代空間廣闊，龍頭廠商成長可期》操作系統是計算機最核心的基礎軟件，發展歷史悠久01操作系統發展歷史悠久。現代操作系統的鼻祖可追溯到美國AT&T公司和貝爾實驗室等在1964年共同開發的MULTICS（多路信息計算系統）。自那開始，整個操作系統的演化可分成以下三個階段：Unix初始系統誕生。1969年Unix系統誕生，此時的操作系統主要面向科研機構和高效的專業編程人士使用，無可視化界面。可視化操作系統演進。1984年及1985年，以蘋果Mac和微軟Windows為代表的可視化操作系統誕生，大幅降低了使用者門檻。開源Linux誕生與演進。1991年芬蘭大學生Linus從教授開發的教學用的Mini-Unix啟發下，寫出了Linux內核，并將GNU組件與Linux內核集成Linux系統，創建了全世界軟件人員合力開發開源操作系統的模式，深刻影響了現在的操作系統市場格局。圖2：操作系統發展歷史悠久數據來源：國泰君安證券研究1969Unix的第一個版本在AT&T的貝爾實驗室開發1991芬蘭學生Linus基于迷你版Unix操作系統Minix編寫出Linux內核1984/1985MacOS及Windows分別由蘋果和微軟研發7CSDNUnix系統：Unix是現代操作系統的鼻祖。最早的UNIX系統于1969年問世。1972年，貝爾實驗室的DennisRitchie開發出高級語言C語言，用來改寫原來使用匯編語言編寫的UNIX系統，為提高UNIX系統的可移植性以及應用軟件的開發效率奠定了基礎。Unix系統在其發展早期因為反壟斷法的要求，采取了免費授權的方式，從而獲得了企業和科研院所廣泛的接受，隨后Unix系統開始出現許多分支，典型的代表包括IBM的AIX系統、惠普的UX系統、Oracle的Solaris系統、加州大學伯克利分校開發的BSD系統等，蘋果的MacOS

X因采用了BSD內核，因而也可劃分為Unix體系。1984年AT&T剝離部分資產解除反壟斷法限制后，開始將Unix進行閉源商業銷售。目前多數Unix系統的銷售模式為捆綁硬件進行閉源商業銷售，在小型機、大型機和超級計算機等計算設備上有廣泛應用。計算機行業報告《操作系統國產替代空間廣闊，龍頭廠商成長可期》操作系統是計算機最核心的基礎軟件，發展歷史悠久01圖3：Unix操作系統衍生出了許多分支8數據來源：蘋果官網計算機行業報告《操作系統國產替代空間廣闊，龍頭廠商成長可期》操作系統是計算機最核心的基礎軟件，發展歷史悠久01MacOS：MacOS是蘋果公司為Macintosh系列電腦專屬開發的操作系統。在1984年蘋果首次推出了具有可視化圖形顯示界面的MacOS，之后不斷迭代至MacOS

9版本，前9個版本基于Mach微內核研發，后來被統稱為Classic

MacOS。2001年蘋果公司正式推出MacOS

X，其內核改為以BSD內核和Mach微內核為基礎開發的Darwin，基于Unix的BSD內核的加入，增加了系統的穩定性、性能表現和響應速度，同時Mach內核還能兼容老版MacOS應用，MacOS

X后續經歷了15個內部版本迭代。在2020年Mac電腦正式從Intel平臺遷移至自研的Arm架構的Apple

Silicon平臺M1芯片后，支持M1芯片的macOS

11

Big

Sur于2020

年

6

月

23

日發布；2021年6月7日蘋果發布了macOS

12

Monterey，在穩定性、多設備互聯等方面進一步優化；2022年10月25日蘋果發布了macOS

13

Ventura，界面以及多任務調度等操作邏輯進一步與移動端的iOS、iPadOS靠齊。圖4：MacOS經歷數十種版本的更新換代9數據來源：微軟官網計算機行業報告《操作系統國產替代空間廣闊，龍頭廠商成長可期》操作系統是計算機最核心的基礎軟件，發展歷史悠久01Windows：Windows操作系統囊括了桌面、服務器、移動端及嵌入式的全場景。1985年微軟發布了首個基于Dos內核的具備圖形界面的Windows操作系統，

后續經歷了Windows95（加入了開始按鈕、菜單欄、任務欄、資源管理器、IE瀏覽器等）、Windows98等版本；2001年，微軟發布了基于NT內核的劃時代的Windows

XP系統，具備更強的網絡和遠程桌面能力，更強的性能表現和兼容性，后續微軟的桌面操作系統一直基于NT內核進行迭代，最新版本為2021年發布的Windows

11，可以直接兼容安卓操作系統。同時Windows還有面向服務器的Windows

Server、面向移動端的Windows

Phone以及面向嵌入式的Windows

CE等操作系統，布局全面。圖5：Windows由Window1.0發展到如今的Windows11版本10計算機行業報告《操作系統國產替代空間廣闊，龍頭廠商成長可期》操作系統是計算機最核心的基礎軟件，發展歷史悠久01數據來源：國泰君安證券研究移動端是Linux應用的核心場景基于Linux內核的Android操作系統是目前移動端份額最高的操作系統，得到極為廣泛的使用服務器端是Linux應用的重要分支Linux免費、穩定、高效、可定制等特點在服務器端得到了很好地體現，近年來Linux在服務器端市場份額快速提升，按照部署量來看已經成為份額最高的服務器端操作系統，在高端計算場景其市場實力更為明顯，自2017年開始全球超算TOP500均基于Linux系統嵌入式場景Linux的應用場景不斷拓寬Linux運行穩定、對網絡的良好支持性、低成本等特點使其在嵌入式領域的應用得到非常大的提高，在機頂盒、網絡電視等場景有廣泛應用桌面端傳統Linux應用最薄弱的環節傳統Linux由于界面簡單、應用軟件少等缺點，一直被Windows所壓制。近些年來隨著Ubuntu、Fedora等優秀桌面環境的興起，各大硬件廠商對其支持力度加大，以及部分國家地區自主可控需求的興起，Linux在桌面端的占有率也在逐漸提高。Linux：Linux系統是指Linux內核以及一些列組件構成的可自由使用的開源操作系統。最初的Linux系統通常是指的Linux內核與一系列GNU組件構成的GNU/Liunx操作系統。內核指的是可以提供設備驅動程序、文件系統、內存管理、進程管理、網絡通信等核心功能的系統軟件，但內核并不是一套完整的操作系統，還需要其他組織或廠商將Linux內核與各種軟件和文檔包裝起來，并提供系統安裝界面和系統配置、設定與管理工具等，才能構成完整的Linux發行版操作系統。目前Linux系統在各社區及發行商的推動下，廣泛應用于移動端、服務器端及嵌入式場景，并逐漸開始在桌面端提升影響力。表2：Linux系統目前廣泛應用于移動端、服務器端及嵌入式場景，并逐漸開始提高其桌面端影響力11計算機行業報告《操作系統國產替代空間廣闊，龍頭廠商成長可期》操作系統是計算機最核心的基礎軟件，發展歷史悠久01Linux內核遵循GPL協議，意味著任何人都可以對Linux內核進行自由的運行、復制、修改和二次分發，但是在修改之后如果想要二次分發，就需要將源碼改動部分全部公布出來，且修改后的版本也得繼續遵循GPL協議。Linux內核采用GPL協議的目的在于充分發揚開源精神，以推動內核不斷迭代升級。但包括Linus在內的各大開發者都反對濫用GPL版權訴訟，以更好的維護社區開發者的利益。圖6：Linux內核遵守GPL協議，以充分發揚開源精神數據來源：CSDN，國泰君安證券研究12計算機行業報告《操作系統國產替代空間廣闊，龍頭廠商成長可期》操作系統是計算機最核心的基礎軟件，發展歷史悠久01數據來源：各公司官網，國泰君安證券研究Linux發行版本大體可以分為兩類：主要以來商業公司維護的發行版，典型代表為Red

Hat系列；主要依賴社區組織維護的發行版，典型代表如Debian。圖7：Linux發行版可以分為社區主導及商業公司主導兩類13計算機行業報告《操作系統國產替代空間廣闊，龍頭廠商成長可期》全球操作系統市場格局穩定，呈現寡頭壟斷狀態01數據來源：StatCounter94.73%92.99%91.52%89.95%90.68%88.98%86.96%83.86%83.78%80.36%77.81%76.84%74.76%

75.48%4.27%12.84%14.23%17.63%16.04%

15.19%0.69%5.82%0.78%6.60%0.79%7.47%0.85%7.67%1.10%8.73%1.33%9.35%1.63%9.92%1.49%11.99%1.64%1.59%1.68%1.76%2.20% 2.50%100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%2009201020112012201320142015201620172018201920202021 2022全球桌面操作系統呈現出Windows與MacOS兩強相爭的局面，Linux份額持續提升。根據StatCounter的部署量數據，自2009年以來Windows一直穩居全球桌面操作系統龍頭地位，但其部署率整體呈現下降趨勢，從2009年的94.73%下降至2022年的75.48%；同期MacOS一直是僅次于Windows的第二大操作系統，其部署率從4.27%提高至15.19%，二者合計占據90%以上的桌面操作系統部署率；Linux系統的部署率則呈現持續提升的狀態，從0.69%提高至2.5%，特別是從2020年開始Linux部署率提升有所加速。圖8：全球桌面操作系統呈現出Windows與MacOS兩強相爭的局面，Linux部署率持續提升Windows MacOS

X Linux Unknown Chrome

OS Other14計算機行業報告《操作系統國產替代空間廣闊，龍頭廠商成長可期》全球操作系統市場格局穩定，呈現寡頭壟斷狀態01數據來源：IDC按照營收計算，Windows在桌面操作系統中市占率同樣領先。考慮到Windows及MacOS占據了全球桌面系統裝機量的90%以上，我們重點考慮Windows與MacOS的營收情況。根據IDC數據進行測算，2018年Windows桌面端營收為103.11億美元，MacOS為17.78億美元，二者合計為120.89億美元；2021年Windows桌面端營收達到128.72億美元，MacOS營收達到22.62億美元，二者合計為151.34億美元；2018-2021年間Windows、MacOS及二者營收合計的年符合增速分別為7.68%、8.36%及7.78%。在營收的占有率上，二者保持了相對穩定，Windows占有約85%的份額，MacOS占據約15%的份額。數據來源：IDC103.11110.28114.83128.7217.781819.3322.621601401201008060402002018201920202021圖9：2021年Windows桌面OS營收達到128.72億美元Windows MacOS85.29%85.97%85.59%85.05%14.71%14.03%14.41%14.95%0%20%40%60%80%100%2018201920202021圖10：Windows與MacOS在桌面端市場份額相對穩定Windows MacOS15計算機行業報告《操作系統國產替代空間廣闊，龍頭廠商成長可期》全球操作系統市場格局穩定，呈現寡頭壟斷狀態01數據來源：StatCounter2.41%8.82%27.41%39.21%53.65%64.20%69.11%75.45% 75.47%72.63% 73.06%71.89%

71.34%34.01%25.48%22.29%19.00%24.04%24.03%23.95%20.20%19.29%19.65%20.47%22.71%26.28%27.34%27.98%0%10%20%30%40%50%60%70%20092010 201120122013201420152016201720182019202020212022全球移動端操作系統呈現Android與iOS寡頭競爭格局。在經歷過智能手機發展早期的混戰以后，基于Linux內核的Android操作系統憑借其免費開源的優勢，逐漸成為全球移動端操作系統的龍頭，而iOS（類Unix內核）則憑借與iPhone的深度綁定，始終在移動端操作系統中占有較高份額。根據StatCounter的部署量數據，Android在2009年的部署率僅為2.41%，但隨后幾年其市占率快速怕生，到2018年其部署率最高達到75.45%，之后穩定在70%以上；iOS在2009年部署率為34.01%，隨后部署率基本在20%-30%之間波動，到2022年部署率為27.98%；2022年Android與iOS部署率合計達到99%以上。圖11：全球移動端操作系統呈現出Android與iOS寡頭競爭的局面Android iOS Series

40 SymbianOS Unknown Samsung BlackBerry

OS Windows Other80%16計算機行業報告《操作系統國產替代空間廣闊，龍頭廠商成長可期》全球操作系統市場格局穩定，呈現寡頭壟斷狀態01數據來源：IDC數據來源：IDC58.74%57.99%41.26%42.01%53.42%46.58%52.15%47.85%0%10%20%30%40%50%201820192020202143.96%38.24%36.25%53.79%45.80%55.65%61.41%63.47%0.42%0.39%0.35%0.28%0%10%20%30%40%50%60% 60%2018201920202021全球服務器端操作系統主要由Linux與Windows構成。與商業閉源操作系統占據絕對主導地位的桌面端操作系統不同，免費開源操作系統在服務器端具有廣泛的應用，根據IDC統計數據，2018年全球服務器出貨中，58.74%部署了付費操作系統，41.26%使用免費操作系統；到2021年的全球服務器出貨中，有52.15%付費購買了操作系統，47.85%使用免費操作系統。綜合考慮免費及付費部署操作系統的服務器，Linux占據了主導地位，且逐漸拉開與Windows的差距，2021年全球1354萬臺服務器出貨中，63.47%安裝了Linux系統，36.25%安裝了Windows系統，只有0.28%安裝Unix等其他操作系統。圖12：服務器使用免費操作系統的比例逐年提高 圖13：Linux與Windows在服務器操作系統上的部署量差距逐漸拉開付費部署操作系統 免費部署操作系統 Windows Linux other70% 70%17計算機行業報告《操作系統國產替代空間廣闊，龍頭廠商成長可期》全球操作系統市場格局穩定，呈現寡頭壟斷狀態01數據來源：IDCWindows、紅帽、SUSE是目前全球服務器裝機量前三的品牌操作系統。根據IDC數據，2021年全球服務器出貨中，微軟Windows、紅帽RHEL以及SUSE的部署率分別為36.25%、13.71%、2.26%，他們合計占據了絕大部分付費操作系統的市場。在免費操作系統中，以CentOS為代表的的開源Linux操作系統占據了絕大部分的裝機量。若按照技術路線及付費方式區分，免費的Linux、付費的Windows以及付費的Linux是目前服務器裝機量前三大的選擇。圖14：Windows、紅帽、SUSE是目前全球服務器裝機量前三的品牌操作系統38.24%36.25%12.60%13.47%13.35%13.71%1.30%1.48%2.16%2.26%45.80%39.89%43.96%40.71%45.89%47.50%0%10%20%30%40%50%2018201920202021微軟Windows其他Linux紅帽RHEL(Linux) SUSE(Linux)其他合計數據來源：IDC圖15：免費的Linux、付費的Windows以及付費的Linux是目前服務器裝機量前三大的選擇36.51%34.87%2.53%2.37%1.73%1.38%15.07%16.02%16.57%17.01%43.27%38.71%41.59%39.63%44.84%46.46%0%10%20%30%40%50%2018201920202021Windows付費Linux免費Windows免費其他付費Linux付費其他免費18計算機行業報告《操作系統國產替代空間廣闊，龍頭廠商成長可期》全球操作系統市場格局穩定，呈現寡頭壟斷狀態01數據來源：IDCWindows在付費操作系統內部部署量最大，Linux幾乎占據免費操作系統全部市場。根據IDC數據，2021年全球付費部署操作系統的服務器中，微軟Windows的部署率達到66.87%，雖然相較2018年下降了6.79個百分點，但依舊占據市場主導地位，紅帽RHEL和SUSE分別占有26.3%及4.33%的部署率，其他Linux系統的付費裝機量為14萬臺，占有率為2%；在免費部署操作系統的服務器中，Linux系統戰絕了絕對主導地位，97.09%的服務器使用了Linux系統。圖16：2021年Windows在付費服務器操作系統內部的占有率達到66.87%數據來源：IDC73.66%71.73%68.35%66.87%21.44%23.23%25.00%26.30%2.21%2.55%4.05% 4.33%2.00%0%10%20%30%40%50%60%70%80%2.01%20181.85%20191.97%20202021微軟Windows其他Li

nux紅帽RHEL(Linux) SUSE(Linux)其他合計6.14%5.64%3.71%2.89%93.83% 94.33%96.26%97.09%100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%2018201920202021圖17：2021年Linux在免費服務器操作系統內部的占有率達到97.09%微軟Windows Li

nux合計 其他計算機行業報告《操作系統國產替代空間廣闊，龍頭廠商成長可期》全球操作系統市場格局穩定，呈現寡頭壟斷狀態01數據來源：IDC按照營收計算，Windows在服務器操作系統中市占率最高。根據IDC數據，2018年全球服務器操作系統市場規模為125.7億美元，2021年市場規模上升至145.79億美元，2018-2021年復合增速為5.07%。2021年Windows的服務器操作系統收入為94.3億美元，按照收入計算的市占率達到64.68%；Linux發行商紅帽的服務器操作系統營收為28.33億美元，市占率為19.43%,2018-2021年復合增速為10.39%；主要用在小型機、大型機等計算設備上的各類型Unix系統憑借其高昂的單價，營收合計為15.94億美元，市占率為10.93%，但其收入體量和市占率呈現逐年下降的狀態；Linux發行商SUSE在2021年營收達到5億美元，市占率為3.43%，2018-2021年復合增速高達28.8%，是增速最快的廠商。數據來源：IDC圖19：2021年Windows

Server的營收市占率為64.68%80.9382.8486.3794.323.772.3421.062.814.5225.97528.332.071.9719.318.1416.722.1115.942.228060402001001201401602018201920202021圖18：2021年Windows

Server的營收達到94.3億美元Windows RHEL(Linux) SUSE(Linux) 其他Linux 其他系統64.38%63.95% 63.65%64.68%2.17%1.52%16.75%15.35%1.86%18.35%14.00%19.14%12.32%3.33%1.56%19.43%10.93%3.43%0%10%20%30%40%50%60%70%1.65%2018201920201.52%202119Windows其他LinuxRHEL(Linux) SUSE(Linux)其他系統計算機行業報告《操作系統國產替代空間廣闊，龍頭廠商成長可期》全球操作系統市場格局穩定，呈現寡頭壟斷狀態01數據來源：IDCLinux系統將成為未來5年服務器操作系統市場增長的核心驅動力。根據IDC預測，到2026年全球服務器出貨量將達到1790萬臺，2021-2026年復合增速為5.75%；其中安裝Linux系統的服務器出貨量將達到1236萬臺，2021-2026年復合增速為7.54%；安裝Windows系統的服務器出貨量將增長至546萬臺，2021-2026年復合增速為2.16%。Linux的部署率將從2021年的63.47%提高至2026年的69.04%，Windows的部署率將從2021年的36.25%下降至2027年的30.50%。數據來源：IDC859.29967.661025.691106.151176.61235.96490.82502.77511.68537.3539.02546.043.757.165.54.437.318.29200018001600140012001000800600400200020212022E2023E2024E2025E2026E圖20：預計到2026年全球有1236萬臺服務器將部署Linux系統Linux Windows other63.47%65.49%66.48%67.13%68.29%69.04%36.25%34.03%33.16%32.61%31.29%30.50%0.28%0.48%0.36%0.27%0.42%0.46%0%30%20%10%60%50%40%80%70%20212022E2023E2024E2025E2026E20圖21：預計到2026年Linux系統的部署率將提高至69.04%Linux Windows other21計算機行業報告《操作系統國產替代空間廣闊，龍頭廠商成長可期》全球操作系統市場格局穩定，呈現寡頭壟斷狀態01數據來源：IDC從市場規模來看，預計到2026年Linux服務器系統的市場規模將增長至51.61億美元，2021-2026年復合增速為7.74%；包含Windows系統在內的其他各類型系統營收預計達到125.31億美元，2021-2026年復合增速為2.60%。Linux服務器操作系統的市占率將從2021年的24.38%提高至2026年的29.17%，Windows等其他操作系統的市占率將從75.62%下降至70.83%。數據來源：IDC35.5540.344.6547.3149.4651.61110.24113.4115.15119.79122.83125.3120018016014012010080604020020212022E2023E2024E2025E2026E圖22：預計2026年全球Linux服務器系統市場規模將達到51.6億美元Linux Windows及其他系統合計24.38%26.22%27.94%28.31%28.71%29.17%75.62%73.78%72.06%71.69%71.29%70.83%80%70%60%50%40%30%20%10%0%20212022E2023E2024E2025E2026E圖23：預計2026年Linux服務器系統的市占率將達到29.17%Linux Windows及其他系統合計22

/計算機行業報告《操作系統國產替代空間廣闊，龍頭廠商成長可期》2202微軟和紅帽分別是全球商業及開源操作系統領軍微軟是全球商業操作系統龍頭，持續投入夯實生態壁壘紅帽是全球領先的開源軟件供應商，樹立了開源商業模式的標桿23計算機行業報告《操作系統國產替代空間廣闊，龍頭廠商成長可期》微軟是全球商業操作系統龍頭，持續投入夯實生態壁壘02微軟是全球商業操作系統的龍頭。2021年，Windows在桌面操作系統上的部署率達到74.76%，市占率約85%，營收達到128.72億美元；在付費服務器操作系統中的部署率達到66.87%，市占率達到64.68%，營收達到94.3億美元；二者營收合計達到223億美元。我們認為其獲得市場成功的主要原因有以下幾點：①在個人電腦發展早期就積極搶占市場，獲得市場先發優勢1981年8月，IBM推出全球第一款個人電腦（Personal

Computer）IBM

5150，為縮短研發生產周期，IBM決定采用第三方軟硬件產品，這也成為后來PC整機生產最主流的商業模式，IBM

5150搭載英特爾8088微處理器以及微軟與IBM聯合研發的MS-DOS操作系統。原本IBM預計在五年后其總銷量可以達到24萬臺，結果在發售后的第二年累計銷量便達到75萬臺，在商業上獲得巨大的成功，IBM

5150的成功也奠定了微軟在操作系統領域的先發優勢，1982年，IBM

5150成為《時代》周刊“年度人物“。在看到可視化視窗操作系統的廣闊需求后，微軟在1985年推出了可視化視窗操作系統Windows，憑借生態開放的優勢快速在全球PC廠商普及。同時微軟也與IBM聯合進行了面向高端工作站、服務器和大型計算機的操作系統OS/2

NT的開發，后來二者解除合作，IBM向市場獨立提供OS/2系統，微軟向市場提供改名后的Windows

NT系統，在微軟投入重金推動軟件適配以及部分整機廠商因為與IBM整機業務競爭關系的影響下，Windows

NT成為更多整機廠商的選擇，而IBM

OS/2的市場表現以失敗而告終。圖24：IBM

5150上搭載微軟MS-DOS系統數據來源：IBM24計算機行業報告《操作系統國產替代空間廣闊，龍頭廠商成長可期》微軟是全球商業操作系統龍頭，持續投入夯實生態壁壘02數據來源：Slate②與Intel捆綁形成Wintel聯盟，幾乎壟斷市場1981年基于英特爾CPU和微軟DOS系統的IBM

5150

PC的大獲成功，成為微軟與英特爾展開深度合作的契機，1980年代末英特爾與微軟均成為市場上的頭部廠商，二者決定強強合作結成Wintel聯盟，鼓勵微軟和英特爾的合作廠商生產使用Intel

x86架構CPU和微軟Windows系統的個人電腦，從而進一步強化了二者的市場優勢，到1990年代，Windows在全球操作系統的市占率達到95%以上，達到新的巔峰。Wintel聯盟的達成也使得微軟與英特爾產品間的兼容性大幅提高，產品性能得以發揮最大的效果。Windows功能的豐富促進英特爾硬件的銷售，而Intel硬件性能的提升和規模效應帶來的成本降低也進一步促進Windows的銷售，二者共同促進了電腦品質的突飛猛進和整機成本的劇減，使得個人電腦的需求快速增長，也為二者的商業成功奠定基礎。圖25：Wintel聯盟助推Windows在1990年代市占率飛速攀升 圖26：Wintel聯盟推動了PC產業的成長數據來源：國泰君安證券研究25計算機行業報告《操作系統國產替代空間廣闊，龍頭廠商成長可期》微軟是全球商業操作系統龍頭，持續投入夯實生態壁壘02③持續高投入，夯實生態和技術壁壘微軟在操作系統的研發投入上毫不吝嗇，從1994年微軟Windows

NT系統發布后到2000年Windows

XP系統發布前的7年間，微軟研發投入合計為141.08億美元，這一階段微軟的研發費用主要集中在Windows操作系統及Office辦公套件之上；從2001年Windows

Vista系統立項開始到2005年Vista系統正式發布前夕的5年間，微軟的研發費用合計達到292.44億美元，根據美國商業周刊的測算，預計Vista系統累計投入達到200億美元。2018財年微軟研發費用達到147.26億美元，2022財年提高至245.12億美元，盡管目前微軟的業務體系已經擴容到云計算、游戲、智能硬件、企業級服務軟件等更多類別，但考慮到操作系統的重要性，預計Windows的研發投入每年仍在數十億美元的量級。微軟的巨額投入帶來了Windows系統強大的技術和生態壁壘。技術壁壘上，Windows

XP有約4000萬行代碼，Windows

Vista和Windows

7都有約5000萬行代碼，代碼量顯著高于其他操作系統產品；生態壁壘上，根據微軟2018年披露的數據，Windows

10適配的應用程序超過3500萬個，軟件版本超過1.75億個，適配的硬件/驅動組合超過1600萬個，遠超其他操作系統產品。數據來源：Wind6.18.614.3218.6326.0137.7229.743.7943.0765.9577.7961.840%5%10%15%20%25%0204060801001994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005圖27：微軟在發展早期便重金投入研發研發投入（億美元） 研發費用率147.26168.76192.69207.16245.1214%14%13%13%12%12%010020030020182019202020212022圖28：2018財年以來微軟保持較高的研發投入研發投入（億美元） 研發費用率計算機行業報告《操作系統國產替代空間廣闊，龍頭廠商成長可期》微軟是全球商業操作系統龍頭，持續投入夯實生態壁壘02④重視操作系統的入口效應，推行商業模式創新，保護開發者利益其二：降低Microsoft

Store商店抽成比例，激發開發者活躍度。2018年5月，微軟宣布Microsoft序。Store對非游戲類應用程序的抽成比例從此前的30%下調至5%；2021年6月，微軟宣布Microsoft

Store

圖30：Windows11兼容Android應用取消對非游戲類應用程序的抽成比例，對游戲類應用程序的抽成比例從此前的30%下調至12%。這一抽成比例低于Google

Store和Apple

Store搞到30%的抽成比例，可以更好的保護開發者利益。其三：強調系統的兼容性和跨終端能力。經歷過Vista的挫折后，微軟非常關注Windows系統的兼容性，每一代產品都可以前向兼容過往應用程序，如發布時間已經超過24年的IE

2.0瀏覽器可以在Windows10上直接安裝運行。在Windows

11中，開始強調跨終端能力，可以直接兼容Android應用程圖29：2018年以來生產力與業務流程微軟將操作系統視為其業務發展的根基與核心流量入口，在公司發展早期，依靠Windows極高的市占率

軟件營收顯著高于Windows營收26數據來源：IDC，Wind441.92491.67592.18201.20200系統強大的入口效應，微軟通過多種措施來積極的保持Windows的市占率優勢：其一：系統免費升級。2021年6月微軟正式發布Windows

11操作系統時，宣布正版Windows

10用戶

400可以免費升級至Windows

11，盡管該政策會犧牲一部分存量用戶購買Windows

11的銷售收入，但可以強化用戶粘性，使Windows

11更快的具備更多的用戶群，從而吸引開發者進行軟件開發。600優勢，帶動了公司Office辦公套件的銷售，目前公司Office套件及Dynamics等企業級服務軟件的訂閱收入體量已經連續多年超過了Windows系統的銷售收入，成為公司業績增長的核心驅動之一。考慮到操作

800385.45184.042018193.1220192020223.022021生產力與業務流程營收（億美元）Windows營收（億美元）27計算機行業報告《操作系統國產替代空間廣闊，龍頭廠商成長可期》紅帽是全球領先的開源軟件供應商，樹立了開源商業模式的標桿02數據來源：公司官網，國泰君安證券研究司前身ACC公司，主要出售的附件及書籍1993年，Bob 1995年，Young收Yong成立紅帽公

購了Ewing的企業，二者合并正式成立了紅帽軟Linux及Unix軟件

件公司，同年發布了紅帽Linux2.0版本1999年，紅帽公司在納斯達克上市；IBM宣布與紅帽結盟；Dell成為第一個在服務器上預裝紅帽Linux的主流整機廠商2002年，紅帽公布了首個企業級的Li

nux操作系統：

RHEL。戴爾、IBM、惠普、Ora

cle和VERITAS均表示支持2006年，紅帽收購了開源中間件Jboss，首次將其產品組合拓展至Li

nux系統以外2009年，紅帽進軍虛擬化市場；同年紅帽成為標普500成分股1994年，Ma

rc1998年，Ora

cle、2000年，IDC宣布紅2003年紅帽發布Li

nux2008年，紅帽2010年，紐交所選2012年，紅帽2018年，IBM宣Ewing創建了自己Informix宣布支持帽以52.4%的份額連操作系統家族產品，企業版Li

nux成擇將紅帽系統和中年營收首次突布以340億美元收的Linux發行版，命紅帽Li

nux續兩年獲得Li

nux市包括了服務器和工作為AWS

CE2當間件方案作為其金破10億美元購紅帽，并于次名為紅帽Linux場領導地位；紅帽和Dell結成聯盟站OS；同年二季度公司首次實現盈利時唯一的操作系統融交易平臺年完成收購退市2011年公司宣布兩階段擴展張略，第二階段將“進軍新的技術領域，如軟件可視化及云計算產品”2015年，微軟宣布與紅帽結成戰略合作伙伴關系，將在Azure上提供紅帽解決方案從Linux操作系統到云原生技術，紅帽成為全球領先的開源軟件解決方案供應商。紅帽公司在成立早期，專注于Linux操作系統的開發與銷售，為Linux社區發展做出了卓越的貢獻，其主導的Fedora是目前最主流的Linux開源社區這一，其推出的RHEL系統是目前收入規模最大的Linux商業發行版本，從2001年開始，紅帽就停止銷售RedHat

Linux產品，轉為訂閱服務模式。從2006年開始，紅帽進行了對開源中間件、虛擬化廠商的收購，產品開始多元化，業務邊界不斷擴大。從2011年開始，紅帽開始進軍軟件可視化以及云計算市場，可以提供軟硬一體化的解決方案，強化云原生產品的研發能力，公司進入到新的發展階段。在2012年紅帽成為全球第一家年營收超過10億美元的開源軟件公司，2019年IBM以340億美元完成了對紅帽的收購，這是當時全球軟件史上規模最大的一筆收購。經過多年的發展，紅帽已經成長為全球領先的開源軟件解決方案供應商。圖31：經過多年發展，紅帽成長為全球領先的開源軟件解決方案供應商專注Linux產品打磨 產品多元化擴張 發力云原生技術28計算機行業報告《操作系統國產替代空間廣闊，龍頭廠商成長可期》紅帽是全球領先的開源軟件供應商，樹立了開源商業模式的標桿02紅帽主營業務包括基礎設施產品、應用開發及新興技術產品、咨詢與培訓服務三大塊。基礎設施產品主要包括企業級Linux操作系統（RHEL）、基礎架構管理產品和虛擬化管理工具，其中RHEL貢獻了絕大多數收入；應用開發及新興技術產品包含一系列協助客戶構建和管理混合IT計算環境的產品，如中間件、云存儲、容器、自動化運維平臺等；培訓與支持服務主要為客戶提供遷移規劃和實施，運維人員培訓等服務，協助客戶高效的了解和使用公司產品。表3：紅帽主營業務包括基礎設施產品、應用開發及新興技術產品、咨詢與培訓服務三大塊來源：公司官網，國泰君安證券研究核心業務核心產品簡要介紹基礎設施產品企業級操作系統Red

Hat

Enterprise

Linux由Linux開源軟件組件構建的企業級操作系統，可以在服務器、工作站、PC等多種硬件上運行，并可以部署在物理、虛擬及混合云環境中基礎架構管理產品Red

HatSatellite一種系統管理產品，用于輔助Red

Hat基礎設施實現跨物理、虛擬機混合云環境的部署、拓展及管理虛擬化產品Red

Hat

Virtualization可以在服務器和桌面部署的獨立虛擬化功能和管理工具，允許客戶運行多個操作系統及應用程序應用開發及新興技術產品中間件產品Red

Hat

Middleware一套用于開發、部署和管理應用程序的中間件組合產品，集成應用程序、數據和及設備新興技術產品協助客戶構建和管理混合IT計算環境的軟件產品組合，包括OpenShift容器管理、Ansible自動化運維平臺、OpenStack

Platform云管平臺、CloudForms混合云解決方案、Ceph存儲等其他新興技術產品包括實時操作系統、高性能分布式計算、目錄服務和用戶身份認證等咨詢與培訓服務咨詢包括評估、概念驗證、安裝采用、升級計劃、平臺遷移、解決方案集成等培訓包括紅帽學院、線上培訓等一系列培訓課程和認證考試支持包括開發支援、故障排除、安全運維等一系列客戶支持服務，以訂閱模式進行29計算機行業報告《操作系統國產替代空間廣闊，龍頭廠商成長可期》紅帽是全球領先的開源軟件供應商，樹立了開源商業模式的標桿02紅帽的核心商業模式是持續對開源軟件社區進行投入，并將開源軟件項目進行商業化、產品化，充當起貢獻者、開源社區與企業客戶之間的橋梁。紅帽工程師通過貢獻代碼的方式積極參與創建上游開源軟件社區，為開源社區提供技術支持，紅帽公司引導、組織并以資金支持社區全體成員共同改進開源產品，之后紅帽會基于社區產品向企業客戶推出更穩定的、更安全、更標準化、具備更好運維服務的商業發行版軟件，紅帽獲得商業收益后再反哺開源社區，形成良性互動。例如目前為紅帽貢獻最多收入來源的RedHat

Enterprise

Linux就是脫胎于紅帽在2003年創建的開源Linux社區Fedora，RedHat

Storage來自于Ceph開源社區，RedHatOpenStack

Platform來自于RDO開源社區等。數據來源：公司官網圖32：紅帽基于其主導的開源軟件社區推出商業化產品，充當開源社區與客戶的橋梁30計算機行業報告《操作系統國產替代空間廣闊，龍頭廠商成長可期》紅帽是全球領先的開源軟件供應商，樹立了開源商業模式的標桿02數據來源：公司官網紅帽操作系統生態主要由Fedora

Linux、RHEL和CentOS三者構成。Fedora

Linux位于生態上游，是一個由紅帽公司主導贊助的、基于Linux內核的、追求功能快速迭代的免費開源的社區發行版操作系統。Fedora

Linux是紅帽操作系統生態里新功能、新技術的試驗田，一些經過檢驗的代碼最終會被RHEL吸收。Fedora

Linux版本迭代速度快，自2003年11月發布首個版本以來，大約每6個月會發布一個新版本，每個版本的更新維護周期通常為13個月，在下下個版本發布一個月后便不再更新維護。目前最新版本為2022年11月發布的Fedora

37版本。圖33：Fedora版本迭代速度快，追求功能快速更新31計算機行業報告《操作系統國產替代空間廣闊，龍頭廠商成長可期》紅帽是全球領先的開源軟件供應商，樹立了開源商業模式的標桿02RHEL是商業上最成功的的Linux發行版系統。RedHatEnterprise

Linux（RHEL）是紅帽專門為商業客戶開發的Linux商業發行版系統，可以兼容x86、Arm、Power和IBMZ架構的服務器以及x86架構的桌面。Fedora

Linux是其上游社區發行版，但Fedora

Linux過快的版本迭代速度以及過短的生命支持周期使其無法在企業級的生產環境中使用。相比之下RHEL的版本迭代速度更慢、支持周期更長，一般3-5年迭代一個大版本，從RHEL

5開始每個大版本會有長達10年的生命周期支持以及2-4年的延長生命周期支持，內部每隔6個月會有一個功能創新小版本迭代。只有在FedoraLinux中經過大量使用驗證的、質量可靠的代碼及功能才會更新進入下一個大版本的RHEL中，因而RHEL憑借其穩定性、可靠性深受商業用戶歡迎，在企業級生產環境中得到廣泛使用。目前最新版本是2022年5月發布的RHEL

9，生命期將延續到2032年5月。數據來源：公司官網圖35：RHEL一般3-5年推出一個大的版本圖34：RHEL提供長達10年的生命周期支持32計算機行業報告《操作系統國產替代空間廣闊，龍頭廠商成長可期》紅帽是全球領先的開源軟件供應商，樹立了開源商業模式的標桿02數據來源：公司官網，國泰君安證券研究受眾操作系統開發者聚焦功能創新、架構改進節奏快速迭代，每6個月一個大版本受眾政府及企業、應用軟件開發者聚焦穩定、安全、性能、服務節奏穩定且有規劃的迭代，長期支持受眾成本敏感用戶、生態系統開發者聚焦零成本、易獲取節奏在RHEL發布后的幾個月內發布，長期支持Linu