文/劉育英

　　近日，媒體報道美國聯手荷蘭、日本達成合作，對中國禁售部分DUV設備協議，妄圖封死中國芯片制造業。隨著美國一輪輪無端制裁，“缺芯少魂”一次次引發巨大關注。

　　但其實，“魂”，并不僅是操作系統，也包括數據庫、操作系統、工具軟件、開發軟件等基礎軟件，在這些未受到足夠關注的IT供應鏈關鍵環節，中國企業的長征才剛剛開始。

　　國產軟件的“軟肋”

　　近幾年的貿易摩擦和全球產業鏈重組，進一步凸顯了基礎軟件在實體經濟和數字經濟中的戰略性地位，也關系著產業安全和經濟安全。

　　2022年8月13日，美國商務部發布最終規定，對設計GAAFET(全柵場效應晶體管)結構集成電路所必須的EDA軟件以及其他技術的出口管制。

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

　　目前全球的EDA軟件主要由Cadence、Synopsys、Mentor等三家美國企業壟斷。它們的產品在中國的市場占有率高達85%。EDA軟件的市場規模不大，但對半導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的發展。

　　另一起“斷供”事件發生在2020年。美國商務部將中國數十家公司和13所高校列入了制裁“實體清單”。不久后，哈爾濱工業大學、哈爾濱工程大學、北航等中國高校的師生發現，在使用“工科神器” Matlab時，顯示授權許可無效。Matlab是美國MathWorks在1984年推出的商用數學軟件，只要是與數學有關的領域，全部需要使用到這個軟件。

　　風險有時來自企業本身。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，后續將無法獲得官方升級和補丁。CentOS作為服務器操作系統，在電信、金融、互聯網、政務等行業得到了廣泛運用。

　　CentOS的停服意味著大量使用CentOS的用戶急需尋找替代方案，但這也使得國產操作系統廠商站出來承接CentOS生態延續與技術兜底的需求。

　　此外，目前開源已經成為軟件業發展的主要方式，中國軟件積極參與國際知名開源社區。“源代碼”雖然沒有國界，但軟件作為一種“產品”，受到美國出口管控條例的管制。此前微軟旗下開源社區Github曾封禁了包括伊朗在內的一些國家的開發者。這也引發中國開發者的的擔心：隨著大國關系的變化，自己的賬號是否也會遭到封禁。

　　中國基礎軟件幾乎被國外企業所壟斷。操作系統領域有微軟的Windows、谷歌的Android、蘋果的iOS；數據庫領域有甲骨文的Oracle、微軟的SQL Server、IBM的DB2。

　　中國軟件協會的調研數據顯示，2020年，在全球操作系統、基礎軟件(含桌面、數據庫、云操作系統、工具軟件等)領域，美國業務收入約0.81萬億美元，占全球比例為五分之四。我國基礎軟件份額較少，國產軟件的國內市場份額僅為5%，國產操作系統的國內市場占有率僅4%。

　　北京大學國際戰略研究院1月末發布的《技術領域的中美戰略競爭：分析與展望》認為，在各類操作系統上，美國都具有明顯優勢，并掌握內核等核心技術。相比之下，中國國內的自主操作系統雖占有一定市場份額，但整體缺乏核心競爭力。美國企業在多數工業軟件分類中也保持領先地位。中國企業在經濟管理等具有數據敏感性的軟件上占據一定的國內市場份額，但在全球高端市場上始終難以突破。而在對信息技術發展較為關鍵的研發設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。

　　有業界人士分析指出，從底層芯片到操作系統、根技術、開發工具和各類應用軟件服務，美國的數字化生態體系已經“枝繁葉茂”，而中國的軟件產業經過多年發展和追趕，已基本構建了相對完整的結構脈絡，但總體仍十分孱弱。從整個軟件生態來看，中國軟件產業在各個環節與美國比，仍有很大差距。

　　基礎軟件為什么重要：以開發軟件為例

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

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

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

　　這同樣需要許多類似光刻機的關鍵開發工具，它們是軟件開發的前沿技術載體，是軟件產品生產中不可或缺的基礎。軟件開發工具的類別主要有：項目管理、代碼托管、代碼檢查、編譯構建、部署、測試、發布。如果缺少軟件開發工具，整個軟件產業的生存基礎就會受到直接挑戰。

　　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射升空。就在運載火箭工作結束后，飛船卻出現了故障，最終導致無法與國際空間站對接，不得不提前返回地面。

　　經調查，因為測試載人飛船軟件系統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射到國際空間站對接再到著陸的全流程集成測試，才導致了事故的發生。

　　目前全球范圍內軟件開發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。

　　大量中國軟件企業直接購買美國商用工具，國產軟件工具鏈大量依靠開源技術包裝而成。從2019年至今，已有超過1000家中國企業、機構等被列入美國“實體清單”。相關商品和技術的制裁管控，可能直接導致相關方生產停滯，威脅企業和機構的生存安全。從發展角度看，只有研發工具自主可控的核心工具(如軟件開發工具)，才能保障企業核心業務安全。

　　中國公司進入突圍窗口期

　　中國工業和信息化部數據顯示，從2000年至2020年，中國軟件市場整體規模實現了135倍增長，美國為3.2倍；2020年，中國軟件產業規模占全球軟件產業的24%，占GDP比重約7.9%。中國軟件產業正在飛速增長。

　　在“十三五”期間，中國的操作系統、數據庫、中間件、辦公軟件等基礎軟件實現突破，取得一系列標志性成果。

　　例如，在EDA軟件方面，中國現在大約有50多家EDA企業，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%。在操作系統方面，中國涌現了麒麟銀河、統信、歐拉、鴻蒙等系統，并打造了自己的開源社區，吸引全球開發者加入，同時大力加快生態建設。

　　為破解軟件開發工具“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(Linux/Windows->歐拉)、數據庫(Oracle->RDS)、中間件、應用軟件改造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。

　　隨著軟件規模的不斷擴大，生成軟件的源代碼規模也在急劇上升，單個軟件系統規模已達數億行、開發人員達數千人。

　　2月20日，華為云代碼托管服務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，目前管理并保護著華為1100億行代碼，支撐15萬人開發作業，日均1億次下載量、1PB傳輸流量、3億次API調用，一套系統支撐了華為嵌入式、云、終端、車等各類型產品代碼管理和協同開發。

　　現在，中國國產軟件發展迎來新一輪關鍵窗口期。

　　一是由于全球軟件業進入“軟件定義一切”時代，將引入新的軟件平臺、新的架構，軟件定義不再局限于計算、存儲、網絡等硬件資源，也開始走向云計算、工業互聯網等；二是萬物互聯時代，新的應用場景不斷出現，帶來了新的需求。

　　如歐拉就是定位于萬物互聯下的數字經濟底座，為不同設備提供統一的“語言”的操作系統。經過近兩年的發展，歐拉社區已吸引6000多名開發者、超過100家企業加入，國內操作系統領軍企業紛紛發布基于歐拉的商用發行版，在政府、運營商、金融、交通等領域規模部署。

　　目前，中國正在實施產業基礎再造工程，基礎軟件將得到支持。《“十四五”軟件和信息技術服務業發展規劃》把攻堅基礎軟件放在重要位置。其措施包括完善桌面、服務器、移動終端、車載等操作系統產品及配套工具集，推動操作系統與數據庫、中間件、辦公套件、安全軟件及各類應用的集成、適配、優化；推進軟件集成開發環境相關產品和關鍵測試工具的研發與應用推廣等。

　　從短期看，美國制裁和技術脫鉤下，中國軟件企業會受到打擊，但同時時代機遇也給中國軟件業帶來新的可能。這需要業界從技術、應用、生態、人才等方面去加以突破。正如中央所強調的：堅持原始創新、集成創新、開放創新一體設計，實現有效貫通；堅持創新鏈、產業鏈、人才鏈一體部署，推動深度融合。從長遠看，中國的基礎軟件會迎來較大發展。