ODCC:2023年国产服务器操作系统发展报告(附下载)

11 月 1 日,《国产服务器操作系统发展报告(2023)》(以下简称“报告”)在 2023 云栖大会上正式发布,开放原子开源基金会理事长孙文龙、中国信息通信研究院副总工程师石友康、阿里云基础软件部副总裁马涛、浪潮信息副总裁张东、英特尔软件和先进技术事业部副总裁谢晓清、统信软件副总经理朱建忠、阿里云基础软件部资深技术总监杨勇、统信软件服务器操作系统与云计算产线总经理孟杰等共同出席了发布仪式。

该报告是由开放数据中心委员会(ODCC)组织,中国信通院联合阿里云、统信软件、英特尔、中国开源软件推进联盟等产学研组织共同编制。报告梳理了国产服务器操作系统产业现状、技术难点及开源生态,对其发展趋势进行了研判,未来服务器操作系统将与云计算和 AI 进行深度融合,服务器操作系统的发展也将迈入新纪元。

自 2020 年 12 月 CentOS 宣布将停止维护,便持续引发了广泛的行业关注,我国的国产服务器操作系统市场得到了新一轮的发展机遇。中国信息通信研究院副总工程师石友康表示,近年来,在国家的科学布局以及产业界各方力量的不懈努力下,国内的服务器操作系统创新形势有了很大改观,形成了协同攻关、优势互补、融合发展的格局。

从产业层面来看,以阿里云、华为、麒麟软件、统信软件为代表的中国技术力量不断取得核心突破,以龙蜥社区、欧拉社区为代表的中国开源社区正在构建以自主技术为核心的产业生态,国内商业版服务器操作系统主要有统信软件、中标麒麟、麒麟信安、浪潮信息、中兴新支点等,有效应对了 CentOS 停服所带来的安全隐患。

时代的车轮碾过传统不断向前,计算产业向云计算快速发展,服务器操作系统产业升级,不再局限于物理服务器层面,市场边界扩张,人工智能、大数据、云计算等新技术也对操作系统灵活度和智能化提出新的要求。

在此背景下,开放数据中心委员会编制了《国产服务器操作系统发展报告(2023 年)》。报告称国内已出现多个较为成熟的国产服务器操作系统,产业步入 2.0 时代,面向云计算、智能计算等方向进化。如以兼容性更好、产品性能和技术能力见长的龙蜥操作系统,产品性能优良在实际应用中得到了用户的广泛认可,是国产操作系统的代表性产品。根据近期信通院面向用户群体的调研显示,国产服务器操作系统逐渐成为各行业替换首选,其中,龙蜥操作系统位列用户意愿迁移系统的首位。

服务器操作系统是“十四五”期间国家重点关注、要求实现自主研发和自主演进的基础软件。当前服务器操作系统核心技术仍依赖于上游社区的基于开源模式的分工与合作,因此需要制定供应链可靠性标准,促进国产技术创新融入上游社区,提升软件自主演进的能力和全栈供应链安全。

报告系统分析了国产服务器操作系统开源社区运作与商业模式,国内以 OpenAnolis 为代表的中国开源根社区的诞生填补了根社区生态的空白,将技术与商业、技术与人才等不同形态的资源进行打通,实现上游协同创新,下游差异化竞争发展的格局,对于本土商业操作系统发展具有里程碑意义,开源社区与企业之间互利共生的模式还促进了阿里云、统信软件、英特尔、浪潮信息等企业在龙蜥社区中获益。最后,报告从开源生态、技术适配、人才培养、市场拓宽等方面提出具体建议,相关数据和结论将为国产服务器操作系统的创新发展提供参考。

国产服务操作系统发展报告(2023

一、服务器操作系统发展概况

(一)全球服务署操作系统行业洞察与发展分析

1.多样化算力需求推动服务器操作系统行业进入 2.0 时代

算力需求呈现爆发式增长且更加多样化趋势,多样性算力给基础软件产业带来变化与挑战。截至到 2022 年底,全球算力总规模达到 650EFLOPS,其中,通用算力规模为 498EFLOPS,智能算力规模为 142EFLOPS,超算算力规模为 10EFLOPS。通用算力具有在广泛范围内进行各种计算任务的能力,智能算力保障和助推人工智能发展,超算算力支撑科学计算研究。随着越来越多的新技术兴起,多样性算力逐渐成为行业新需求。服务器操作系统作为上承应用软件,下接硬件基础设施的关键组件,对于算力的重要性如同网络协议之于互联网时代。全球产业数字化转型加速以及不同应用场景所需的不同算力类型带来对于算力和服务器操作系统的差异化需求逐渐强烈,全球化服务器操作系统行业发展正在进入 2.0 时代

2.全球服务器操作系统主流玩家及市场分析

目前全球服务器操作系统主流玩家的代表有 Windows、Unix、Linux,主要特点及主流 OS 如表 1。Linux 服务器操作系统天然支持云计算、虚拟化和容器化等技术,又因为其源代码开放,用户可免费得到多种应用程序,因此,在服务器领域得到了广泛应用,在安全性和稳定性方面得到了用户充分的肯定。Linux 服务器操作系统在全球市场上极具竞争优势,2022 年全球服务器操作系统市场份额占比中,Linux 占据全球 80.8%的市场份额,Windows 占据 19.1%,剩余以 Unix 为代表的操作系统仅占 0.1%的份额

报告共计:58页,附下载链接:

国产服务器操作系统发展报告(2023年)

【2022】龙芯中科首届LoongArch生态创新大会召开

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2022年1月13日,龙芯中科首届LoongArch生态创新大会在线上召开,会上龙芯携手众多合作伙伴发布基于LoongArch自主指令集的产品或解决方案,并同步举行了吸引中小企业参与研发的龙芯创业者支持计划颁奖典礼。

龙芯中科于2021年正式推出LoongArch自主指令集,并基于此指令集上市新一代3A5000/3C5000L芯片,内置国密算法和可信模块,实现了自主与安全的深度融合。

中国工程院院士倪光南在大会致辞中表示,LoongArch自主指令集系统(龙芯架构)的发布,是中国信息产业的一个重要成果,希望龙芯等国产CPU开展协同攻关,开拓创新,能够成为国家网信事业的坚强底座。倪光南同时表示,国产软硬件的发展过程一般要经历“不可用”-“可用”-“好用”三个阶段,采用龙芯3A5000/3C5000L等国产CPU,已经在我国各领域广泛应用。

伴随龙芯LoongArch自主指令集以及3A5000/3C5000L芯片的问世,龙芯中科实现了顶层架构、指令功能以及ABI标准等全方位自主设计。最重要的是,龙芯始终采用开放合作的合作模式,从芯片IP、OS内核、主板技术等基础核心技术上提供广泛支持。合作厂商的产品在龙芯平台上适配,形成面向各个应用领域的解决方案。此外,龙芯引导建立的适配中心提供龙芯电脑整机和操作系统、办公外设环境,以及各种基础软件环境。原来X86上的各类应用软件在龙芯平台上可以灵活完成适配、迁移、优化。

目前,基于龙芯LoongArch自主指令集已经初步构建了基础软件技术体系。包括BIOS、内核、GCC编译器、LLVM编译器、GoLang编译器、Java虚拟机、JavaScript虚拟机、.NET虚拟机、浏览器、媒体播放器、图形库、KVM虚拟机等操作系统核心模块已经完成向LoongArch的迁移,并集成在龙芯基础版操作系统Loongnix中提供给生态伙伴。

统信操作系统、麒麟操作系统、龙蜥操作系统、WPS办公软件、微信、360浏览器等均已支持LoongArch。通过二进制翻译支持了X86/Linux平台和X86/Windows平台的部分应用以及X86/Windows平台的大量打印机外设。未来,龙芯将推出基于LoongArch的充分考虑兼容需求的自主编程框架。

发布会上,龙芯与一众合作伙伴为自主信息生态一同添柴,共同发布了统信桌面操作系统V20( LoongArch版)、银河麒麟桌面操作系统V10SP1(龙芯版)、龙蜥操作系统(Anolis OS) 8 LoongArch 版本、联想开天M540Z龙芯3A5000台式机、同方超锐L860-T2龙芯3A5000笔记本、七〇六天熠系列龙芯3C5000L服务器、龙芯浏览器V3等多款联合产品。同时来自不同行业的专家分别就龙芯在金融、通信、教育、交通等关键信息基础设施领域的行业信息化建设及应用进行讲解。

在本次大会上,龙芯表示,公司正在积极推动在上游开源社区建立LoongArch分支,并取得了积极进展。在国际开源社区建立与X86、ARM等并列的LoongArch分支是龙芯软件生态的根基。在得到上游开源社区支持后,LoongArch生态将随社区自动演进,极大丰富支持LoongArch的软件版本,大幅减少软件迁移适配工作。

龙芯中科董事长胡伟武表示,一个优秀的生态有三个主要特点。一是开放,越开放合作伙伴越多。二是兼容,把合作伙伴的工作形成合力。三是优化,通过系统优化而不仅仅是CPU升级来提高性能。龙芯中科将秉承上述开放、兼容、优化的理念与合作伙伴一起共建自主生态。

龙芯中科副总裁张戈表示,已有近百家厂商推出了数百款基于LoongArch的龙芯桌面、服务器、网安、密码等产品,龙芯从去年开始牵头成立了龙芯生态适配服务产业联盟,目前已经有70余家适配中心和相关机构加入,形成了遍布全国的适配服务联动体系。后续龙芯会致力于在国际社区创立LoongArch分支,同时组建LoongArch联盟,把LoongArch指令集免费开放,联盟不光对指令集本身开放,也将对部分处理器的IP核实现代码也全部开放,以最大的开放程度来打造LoongArch生态联盟。

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近年来,在国家持续加强对高端芯片、操作系统等关键技术的扶持力度之下,以龙芯为代表的国产芯片取得了突破性的进展。不过,推动高端芯片的创新应用,亟待需要以开放的心态与行业伙伴深入合作,建立更加强大的生态圈,才能真正促进国产CPU的繁荣发展。

  2022年1月13日,由龙芯中科联合生态合作伙伴共同举办的 “凝芯聚力,共筑生态”首届LoongArch生态创新大会正式召开。此次大会,聚集了整机、操作系统、应用软件等信息产业生态链中的厂商,揭晓了基于LoongArch自主指令系统及5000系列芯片的最新成果,重磅发布了《龙芯生态白皮书》,并特邀院士、行业专家级用户共同商议建设自主生态的澎湃之路。

  基于自主架构研发,摆脱国外授权窘境

  在国产自主CPU的研发上,龙芯中科一直走在行业前列。2020年,龙芯中科正式发布了LoongArch自主指令系统,基于龙芯二十年的CPU研制和生态建设积累,从顶层架构,到指令功能和ABI标准等,全部自主设计,不需国外授权。

  LoongArch自主指令系统吸纳了现代指令系统演进的最新成果,运行效率更高,相同的源代码编译成LoongArch比编译成龙芯此前支持的MIPS,动态执行指令数平均可以减少10%-20%。除此之外,LoongArch充分考虑兼容生态的需求,融合了X86、ARM等国际主流指令系统的主要功能特性,并依托龙芯团队在二进制翻译方面十余年的技术积累创新,实现了跨指令平台的应用兼容。

  2021年,龙芯中科基于LoongArch自主指令系统,推出了3A5000桌面处理器和3C5000L服务器处理器。作为首款采用LoongArch自主指令系统的处理器,3A5000主频2.3GHz-2.5GHz,包含4个处理器核心,内置国密算法和可信模块,实现了自主与安全的深度融合。数据显示,基于3A5000的计算机加解密处理速度已经达到了4-5Gbps。

  可以说,LoongArch指令系统及5000系列芯片产品的诞生是龙芯二十年CPU研制和生态建设积累的成果,具有划时代里程碑意义。

  携手共建生态联盟,打造信息技术产业生态体系

  龙芯中科深知,自主CPU的繁荣发展离不开生态伙伴的强力支持。为了快速构建强大的生态体系,为硬科技产业搭建互动交流的高端平台,助力信息产业建设高质量发展,龙芯中科采取了一系列的举措,用实际行业来不断壮大“朋友圈”。

  从去年开始,龙芯中科牵头成立了龙芯生态适配服务产业联盟,时至今日已经有70余家适配中心和相关机构加入,形成了遍布全国的适配服务联动体系。

  目前,与龙芯3A5000配套的三大编译器GCC、LLVM、GoLang和三大虚拟机Java、JavaScript、.NET均已完成开发。面向信息化应用的龙芯基础版操作系统Loongnix和面向工控及终端应用的龙芯基础版操作系统LoongOS已经发布。从X86到LoongArch的二进制翻译系统LATX已经能够运行部分X86/Windows应用软件。统信操作系统、麒麟操作系统、龙蜥操作系统、WPS办公软件、微信、360浏览器等均已实现对龙芯3A5000的支持。数十家国内知名整机企业、ODM厂商、行业终端开发商等基于龙芯3A5000处理器研制了上百款整机解决方案产品,包括台式机、笔记本、一体机、金融机具、行业终端、安全设备、网络设备、工控模块等。

  在本次发布会上,龙芯与一众合作伙伴为自主信息生态共同发布了统信桌面操作系统V20( LoongArch版)、银河麒麟桌面操作系统V10SP1(龙芯版)、龙蜥操作系统(Anolis OS) 8 LoongArch 版本、联想开天M540Z龙芯3A5000台式机、同方超锐L860-T2龙芯3A5000笔记本、七〇六天熠系列龙芯3C5000L服务器、龙芯浏览器V3等多款联合产品。

  “一个优秀的生态有三个主要特点。一是开放,越开放合作伙伴越多。二是兼容,把合作伙伴的工作形成合力。三是优化,通过系统优化而不仅仅是CPU升级来提高性能。”龙芯中科董事长胡伟武在大会上指出,龙芯中科将秉承上述开放、兼容、优化的理念与合作伙伴一起共建自主生态。

  龙芯中科副总裁张戈表示,已有近百家厂商推出了数百款基于LoongArch的龙芯桌面、服务器、网安、密码等产品,龙芯从去年开始牵头成立了龙芯生态适配服务产业联盟,目前已经有70余家适配中心和相关机构加入,形成了遍布全国的适配服务联动体系。

  不难发现,作为自主CPU生态建设的引领者,龙芯中科积极建设自主创新产业方针,加快打造自主创新平台和产业集群,服务于上下游产业链配套的同时,积极布局生态建设,将自主生态建设作为公司战略发展重点,建设独立于wintel和AA的中国自主信息技术体系,坚持走一条“市场带技术”的自主生态建设之道路。

  持续加大生态体系建设,筑稳国家网信事业坚强底座

  新一轮科技革命和产业变革正加速演进,芯片作为现代信息社会的基石之一,无疑是引领科技发展和技术创新的关键所在。十四五“规划”中明确指出:“加强关键数字技术创新应用。聚焦高端芯片、操作系统、人工智能关键算法、传感器等关键领域,加快推进基础理论、基础算法、装备材料等研发突破与迭代应用。”

  正如倪光南院士在大会致辞中表示,软硬件的发展过程一般要经历“不可用”-“可用”-“好用”三个阶段,采用自主知识产权龙芯架构的龙芯3A5000/3C5000L等,已经在我国各领域广泛应用,并取得了令人瞩目的成就。而LoongArch自主指令集系统(龙芯架构)的发布,是中国信息产业的一个重要成果,希望龙芯等国产CPU开展协同攻关,开拓创新,能够成为国家网信事业的坚强底座。

  据了解,龙芯中科正在积极推动在上游开源社区建立LoongArch分支,并取得了积极进展。在国际开源社区建立与X86、ARM等并列的LoongArch分支是龙芯软件生态的根基。在得到上游开源社区支持后,LoongArch生态将随社区自动演进,极大丰富支持LoongArch的软件版本,大幅减少软件迁移适配工作。

  胡伟武表示,后续龙芯会致力于在国际社区创立LoongArch分支,同时组建LoongArch联盟,把LoongArch指令集免费开放,联盟不光对指令集本身开放,也将对部分处理器的IP核实现代码也全部开放,以最大的开放程度来打造LoongArch生态联盟。

  透过龙芯中科不难发现,我国CPU产业的独立、自主是完全可以做到的,相信以后也会有越来越多的拥有真正自主技术的企业脱颖而出,发展壮大。