Linux täytti 21 vuotta viime vuoden syksyllä ja se on ollut jo useita vuosia yleisin käyttöjärjestelmä, mutta sen vahvimmat markkinasegmentit ovat sulautetut laitteet ja palvelimet ja maailmanvalloitus onkin jäänyt pitkälti piiloon.

Linux everywhere

Linuxilla toimivia laitteita ja palveluja ei enää käytännössä voi välttää. Jos ostat uuden TV:n, Blu-ray-soittimen, e-kirjan lukulaitteen, kameran, digiboksin, ADSL-modeemin, WLAN-tukiaseman, navigaattorin, mediasoittimen, verkkolevyaseman tai älykkään Ethernet-kytkimen, Linuxille ei oikeastaan ole vaihtoehtoja. Joissakin yksittäisissä laiteryhmissä, kuten kännyköissä Linuxilla ei vielä ole hallitsevaa markkinaosuutta, mutta niissäkin Linux-pohjainen Android on ripeästi korjaamassa tilannetta. Palvelimissa Linuxin ylivalta on vielä selvempi. Uusimmassa supertietokoneiden eli uusimpien ja suurimpien konesalien top 500 -listassa (www.top500.org, 6/2011) Linuxin osuus on 94 prosenttia. Tunnetuimpia Linux-pohjaisia palveluita ovat Google ja Facebook.

Kuinka yleinen Linux oikeasti on?

Linuxin käyttöä on yritetty tilastoida, mutta tehtävä on erittäin vaikea. Aiemmin Linux Counteria pidettiin jokseenkin luotettavana, mutta se mittaa lähinnä aktiivisesti Linuxia pöytäkoneessa tai kannettavassa käyttävien määrää ja innostus käyttäjien rekisteröityä ja ylläpitää rekisteröitymistään on todennäköisesti ollut jo pitkään laskussa. Tällä hetkellä rekisteröityneitä on vain 120 000 ja siitä laskurin ylläpitäjä vetää johtopäätöksen, että Linuxin käyttäjiä olisi 29 miljoonaa. Se voi hyvinkin pitää paikkansa pöytäkoneiden ja kannettavien osalta, mutta jos lasketaan kaikkien Linux-laitteiden käyttäjät, helpoin lähtökohta arviolle on Internetin käyttäjät, joita arvioidaan olevan kaksi miljardia (http://www.internetworldstats.com/stats.htm). Linuxin käyttäjiä on todennäköisesti yhtä paljon tai mieluummin selvästi enemmän. Jos ihmisellä on varaa ja taitoa käyttää Internetiä, hänellä on todennäköisesti myös jokin laite, esimerkiksi ADSL-modeemi, johon on sulautettu Linux. Toisaalta hän myös lähes pakosta käyttää Linux-pohjaisia palveluja, kuten Googlea. Nyt kun Suomessa Internetin käytöstä on tehty ihmisoikeus, voisi myös vetää johtopäätöksen, että Linuxin käyttö on ihmisoikeus! Netin käyttäjien lisäksi esimerkiksi Suomessa osa vanhusväestöstä käyttää esimerkiksi Linux-pohjaista digiboksia tai taulu-TV:tä. Se osa ihmiskunnasta, joka ei käytä Linuxia jossain muodossa on äärimmäisen köyhää tai kuuluu johonkin pieneen erityisryhmään.

Linux palvelimissa

Eräs lähestymistapa kartoittaa Linuxin käyttöä on arvioida laitteiden määriä ja Linuxin osuutta niissä. Palvelinten kokonaismäärästä on vaikea löytää tarkkaa lukua, mutta 50 miljoonaa on eräs arvio (http://www.intac.net/a-comparison-of-dedicated-servers-by-company_2010-04-13/).
Toinen arvio on noin 100 miljoonaa (http://www.tomshardware.com/news/google-server-count-electricty-use-power-consumption,13158.html, artikkeli ei anna suoraan kokonaismäärää, mutta se on laskettavissa). Top 500 -listalla (http://www.top500.org/) Linux-koneiden prosessorien yhteismäärä on 7,5 miljoonaa ja koska kyseessä on vapaaehtoinen “rekisteröityminen” ja listalla on vain 500 nopeinta konesalia, tuntuisi turvalliselta olettaa, että kokonaismäärä on noin 20-kertainen eli 150 miljoonaa. Palvelinkoneissa prosessoreja on tyypillisesti kaksi, joten palvelimina 150 miljoonaa prosessoria on suunnilleen 75 miljoonaa eli päästiin melkein samaan lukuun kuin edellä. Linuxin osuus niistä ei varmaankaan ole yhtä suuri kuin top 500 -listalla, mutta suurella todennäköisyydellä suurempi kuin muilla.

Vanhemmissa ja vanhoja korvaavissa palvelimissa Linuxin osuus on varmasti pienempi. Tarkkoja lukuja on vaikea löytää ja yleisesti käytetään jotain epäsuoraa menetelmää, kuten WWW-palvelinohjelmistojen osuuksista päättelyä. Netcraftin (http://news.netcraft.com/)
mukaan Marraskuussa 2011 Apachen osuus oli 65 %, Microsoftin 15,45, nginxin 8,50 ja Googlen 3,47. Apache tosin toimii lähes missä tahansa käyttöjärjestelmässä, mutta todennäköisimmin Linuxissa. Microsoft on tietysti sama kuin Windows. nginx on joko Linux tai Applen OS X ja Google Linux. Kovin paljon ei voi mennä pieleen, jos arvioi Linuxin osuudeksi 70 – 80 prosenttia.

Palvelinten kokonaismäärä, 50:stä sataan miljoonaan on varsin pieni verrattuna seuraaviin laiteryhmiin, mutta niiden laskentateho ja varsinkin käyttöaste on aivan toista luokkaa. Nykyaikaisessa konesalissa pyöritetään virtuaalikoneita, jotka muodostavat klustereita, joiden koko kasvaa tarpeen mukaan. Tällä tekniikalla koko konesali voi teoriassa tehdä vain yhtä tehtävää tai esimerkiksi kymmenkertaista tehtävämäärää verrattuna prosessorien määrään. Tällä skaalautuvuudella saadaan se konkreettinen etu, että koko konesalin prosessorien käyttöaste voi olla jatkuvasti melko lähellä 100 prosenttia. Verrattuna henkilökohtaisiin tietokoneisiin palvelinten lukumäärä on noin 5 prosenttia, mutta kun verrataan käyttöastetta, tekevät palvelimet selvästi enemmän työtä. Jos tietokonetta käytetään työhön, on 6 tuntia aktiivia käyttöä paljon ja viitenä päivänä viikossa huomioimatta lomia, jää aktiivi käyttöaika 18 prosenttiin ja siitäkin ajasta suurimman osan kone odottaa käyttäjän tai palvelimen syötettä tai tekee suurimmaksi osaksi turhanaikaisia oheistoimintoja. Jos aktiiviajan käyttöasteeksi arvioidaan 3 prosenttia, on se kokonaisajasta vain 5 promillea ja näin päästiin taas mukavaan lukuun; palvelimien laskentatehoa hyödynnetään kymmenkertaisesti henkilökohtaisten tietokoneiden hyödynnettyyn laskentatehoon nähden. Linux on siis ylivoimainen, jos hyödynnetty laskentateho on kriteerinä.

Windows henkilökohtaisissa tietokoneissa

Henkilökohtaisia tietokoneita oli Gartnerin mukaan käytössä vuonna 2008 miljardi ja toisen miljardin odottettiin tulevan täyteen vuonna 2014, mutta uudet laitetyypit todennäköisesti viivästyttävät sitä. IDC:n kesäkuinen ennuste vuodelle 2011 on 361,6 miljoonaa myytyä PC:tä. Jos oletetaan kasvun olevan lineaarista, olisi tänä vuonna käytössä 1,5 miljardia laitetta.

Henkilökohtaisten tietokoneiden ehdottomasti yleisin käyttöjärjestelmä on Windows. Linuxin osuus on ehkä noin 2 prosenttia. Applen OS X on todennäköisesti Linuxia suositumpi, mutta Microsoftin mainostama 94 prosentin osuus kannettavista kuulostaa uskottavalta yleensäkin tälle laitetyypille. Windows siis dominoi ja tämä laitetyyppi on siinä mielessä tärkein, että sen kautta käyttäjille tulee se käsitys, että he käyttävät tiettyä käyttöjärjestelmää. Vaikka suurin osa käytöstä on tyypillisesti surfausta eli pääasiassa Linuxiin perustuvien palveluiden käyttöä, on käyttäjän käsitys se, että hän käyttää Windowsia. Myös sulautettujen laitteiden hallintaohjelmat ovat pääsääntöisesti tehty Windowsille, joten edelleen käyttäjälle tulee se käsitys, että hän säätää Windows-laitetta tai vähintään Windows-yhteensopivaa laitetta vaikka laitteen käyttöjärjestelmä olisi Linux.

Henkilökohtaisen tietokoneen (Personal Computer. PC) määritelmä ei välttämättä ole enää aivan selvä. Edellä mainitussa IDC:n tutkimuksessa etäisin alkuperäisestä PC:stä on netbook-laitteet tai minikannettavat. Kuitenkin Ethernet-liitäntäisellä taulu-TV:llä voi katsoa esimerkiksi Youtube- ja YLE Areenan videoita, ei välttämättä WWW-selaimen kautta, vaan yhdelle palvelulle tehdyllä sovelmalla ja verkkolevyaseman sisältöön voi päästä miltä tahansa Internetiin liitetyltä laitteelta. Sulautetut järjestelmät valtaavat perinteisen PC:n käyttöalueita pala palalta. Näkyvimmät valtaajat ovat kuitenkin tablet-laitteet ja älypuhelimet. Jos nekin laskettaisiin PC-laitteiksi, pienenisi Windowsin markkinaosuus jo alle puoleen. Gartnerin ennusteen mukaan älypuhelimia myydään vuonna 2011 468 miljoonaa eli selvästi enemmän kuin PC-laitteita. Myös e-kirjan lukulaitteet alkavat muistuttaa PC:tä, niillä voi jo pelata ja niille voi ostaa sisällön lisäksi ohjelmia. On siis vain määrittelykysymys, onko Windows edelleen yleisin henkilökohtaisissa tietokoneissa.

On toinenkin keino saada Windows näyttämään altavastaajalta PC-laitteissa. Applen nykyiset käyttöjärjestelmät OS X, iOS ja Apple TV ovat Unixeja. Niiden kehitys lähti Darwinista ( http://en.wikipedia.org/wiki/Darwin_(operating_system) ), joka oli lähinnä BSD-tyyppinen Unix. Myös Linux on Unix. Uuden tyyppisissä PC-laitteissa käyttöjärjestelmä on lähes aina joku Unix oli sen nimi sitten Android tai iOS. Applen osuus ei kuitenkaan vielä ole kovin suuri, mutta jos tabletit lasketaan PC-laitteiksi, ennustetaan Applen olevan jo vuonna 2012 suurin laitevalmistaja ja ohittavan HP:n (http://www.tietokone.fi/uutiset/suurin_tietokonevalmistaja_on_kohta_apple)

Linuxin murskaavat luvut

Jotta voisi ymmärtää sulautettujen laitteiden markkinoita, on hyvä luoda ensin katsaus prosessorien markkinoihin. Perinteinen käsitys on, että Intel on prosessoreissa markkinajohtaja. Lukumääräisesti Intel on kuitenkin jääny marginaaliin. ARM Holdings Plc ei itse valmista prosessoreja, vaan lisensoi ytimiä suunnittelufirmoille, jotka lisäävät johonkin tiettyyn käyttöön tarvittavat oheispiirit samalle silikonille, josta käytetään nimitystä System on a Chip, SoC, koko järjestelmä samalla piirillä. Näitä SOC:eja on useisiin käyttötarkoituksiin, suunnittelufirmoja ja valmistajia sadoittain. Viime vuoden viimeisellä neljänneksellä ARM lisensoi ytimiään 743 yritykselle, jotka valmistivat tai valmistuttivat noin 1,85 miljardia ARM-ydintä sisältävää piiriä.

Prosessorien määrässä ARM johtaa Inteliä suunnilleen 10-1, mutta rahassa mitattuna ARM Holdings on mitätön, se saa tuloja yhdestä ytimestä alle 10 senttiä. ARM ei ole ainoa toimija sulautettujen ytimien markkinoilla. Mips on lukumääräisesti kakkonen vajaalla 10 prosentin osuudella markkinoista ja PowerPC:täkin käytetään. Näiden vähintään 32-bittisten ytimien lisäksi käytetään vielä 16-, 8- ja jopa 4-bittisiä ytimiä, jotka joskus lasketaan sulautetuiksi prosessoreiksi. Myös Intel on tehnyt yrityksiä laajentua sulautettujen markkinoille, mutta sen ongelma on lähinnä se, että Intel ei ole suostunut lisensoimaan ytimiään muille. Toinen ongelma on suuri virrankulutus. x86-leiristä VIA on painottunut vahvasti sulautettuihin tai niitä lähellä oleviin laitteisiin, mutta on melko pieni toimija. AMD:n sulautetuksi soveltuva Geode menestyi heikosti, mutta ehkä Fusion-sarjalla AMD pääsee taas mukaan sulautettuihin järjestelmiin.

ARM:in markkinaosuus on laskutavasta riippuen noin 75 prosenttia, joten kaikenkaikkiaan sulautettuja järjestelmiä myydään peräti noin 8 miljardia vuodessa. 32-bittisistä sulautetuista ARM:in osuus oli 90 prosenttia vuonna 2009 ja kännyköissä peräti 98 prosenttia jo vuonna 2005. ARM itse luotttaa Gartnerin lukuihin kännyköiden osalta ja älypuhelimissa on jo keskimäärin yli kaksi ARM-ydintä, joten kovin tarkka arvio ei ole. Kuinka suuri osuus niistä on Linuxilla? Hyvä kysymys. Itse en ole löytänyt uusista tai uudehkoista laitteista muuta kuin Linuxia lukuunottamatta älypuhelimissa olevaa kirjoa, Applen laitteita sekä joitakin nykyään marginaallisia käyttöjärjestelmiä, kuten Mikrotikin RouterOS, Ciscon IOS, jne.. Puhelinten vuosittainen myyntimäärä on vajaa kaksi miljardia (Gartner), joten se on pieni osuus kaikista sulautetuista ja puhelimissakin Android jyrää tehokkaasti. Linux on lisäksi ehkä vielä hallitsevampi muilla kuin ARM-pohjaisilla alustoilla, se on siirretty jo aikoja sitten sekä MIPS:lle että PowerPC:lle ja lukuisille muille.

Valistunut arvaus? Vähintään kolme, ehkä viisi miljardia laitetta vuodessa. Jos siis henkilökohtaisia Windows-tietokoneita myydään noin 300 miljoonaa, sulautettuja Linux-laiteita myydään vähintään kymmenkertaisesti, ehkä jopa 16-kertaisesti.

Linuxin käyttö sulautetuissa järjestelmissä tuli näyttävimmin alkuaan esille, kun suurimmat elektroniikkavalmistajat, Matsushita (Panasonic), Sony, Hitachi, NEC, Philips, Samsung, Sharp ja Toshiba ilmoittivat kesäkuussa 2003 muodostaneensa Consumer Electronics Linux Forumin (CELF), jonka tarkoituksena oli edistää Linuxin käyttöä kuluttajaelektroniikassa. Linuxin käyttö kuluttajaelektroniikassa oli siis jo vuonna 2003 vakiintumassa ja voisi sanoa, että Linux on hallinnut niitä markkinoita jo vuosikymmenen.

Wintel-liitto hajalla ja uppoaa – LinArm jo vallassa

Molemmat Wintel-liiton yritykset ovat tehneet virheitä ja jääneet kehityksestä jälkeen. Ehkä selkeämmin virheitä on tehnyt Intel. John Dvorak kirjoitti Intelin Itanium-hankkeesta sen tuhonneen kokonaisen teollisuudenalan, mutta Intelin pelastukseksi tuli tavallaan AMD, joka nosti x86-arkkitehtuurin 64-bittiseen aikakauteen ja alusti Intelille pelastustien jatkaa palvelinten kuninkaana. Vakavampi uhka Intelille on kuitenkin kevyellä kulurakenteella toimiva ARM Holdings Ltd ja sen tapa liittoutua satojen lisenssivalmistajien kanssa. Intel haluaa tehdä yksin kaiken itse ja on jo hukkumassa massaan. Osakkeenomistajien ja tuottojen kannalta Intelin nykyinen taktiikka on varmasti ainakin lyhyellä tähtäimellä paras mahdollinen, mutta ARM suuntaa jo tosissaan palvelimiinkin parin vuoden tähtäimellä.

Microsoftin apuun Intel ei enää muutamaan vuoteen ole selvästikään varauksetta luottanut. Intelin Linux-pohjainen Moblin yhdistyi Nokian Maemon kanssa, josta syntyi Meego. Toisella Linux-rintamalla Intel osti sulautettuja Linuxeja kehittavän Wind Riverin ja sen arvioidaan olevan hallitseva kaupallinen sulautettujen Linuxien jakelu. Intel on siis merkittävin toimija sulautettujen Linuxien markkinoilla, jos CELF-liittoumaa ei huomioida. Toistaiseksi Inteliltä puuttuu kuitenkin menestystä sulautettujen laitepuolella, mutta yritystä on esimerkiksi Atom-pohjaisen CE4100-piirin muodossa, jota käytetään mm. D-linkin valmistamassa Boxee Box televisioon liitettävässä mediasoittimessa sekä Google-TV-pohjaisissa laitteissa. Kannettaviin laitteisiin vaadittaisiin kuitenkin selvästi pienempää virrankulutusta kuin mihin Intelin piireillä toistaiseksi päästään.

Myös Microsoft on etsinyt pitkään vihreämpää ruohoa muilta kuin Intelin alustoilta. Windows NT Alpha-prosessorille, Windows CE sekä Windows Phone ARM:lle eivät ole ainoita, mutta parhaiten tunnettuja irtiottoja. Ne ovat kuitenkin olleet lähinnä pieniä sivujuonia, mutta Windows 8:n ARM-tuki ei sitä enää ole. Tosin, kuten entinen uskottu liittolainen – Intel, kiirehti kommentoimaan, Windows 8:n ARM-versiossa ei voi käyttää x86-arkkitehtuurille käännettyjä ohjelmia. Myös ARM-pohjaisten laitteiden laaja kirjo ja niille vaadittavat ajurit voivat ainakin alussa kampittaa.

LinArm-liitossa on mukana kokonaisia teollisuudenaloja. Linux-säätiöllä ja ARM Holdingsilla on keskeinen asema, mutta niiden henkilöstö on pieni, samoin niiden kautta kulkevat rahamäärät. Kyse on enemmänkin yhteisöstä sekä syvästä alihankintaketjustosta. Sillä on sekä hyvät että huonot puolensa. Liitto ei missään nimessä ole yhtenäinen, jäsenet myös kilpailevat keskenään ja tekevät päällekkäistä työtä. Yleinen tapa on julkaista lähdekoodi vasta, kun tuote on julkistettu. Toisaalta yksittäiset yritykset voivat olla paljon ketterämpiä kuin suuryritykset ja markkinat pääsevät ratkaisemaan, mitkä ovat parhaita ratkaisuja eikä kilpailua tukahduttavasta monopolista ole juuri vaaraa.

Olet Linux-käyttäjä – halusit tai et

Linuxin käyttöä ei voi oikeastaan välttää. Jos ostat uuden elektronisen laitteen, kuten TV:n, Blu-Ray-soittimen, mediasoittimen, ADSL-modeemin, WLAN-tukiaseman, älykkään Ethernet-kytkimen, Ethernet-liitäntäisen levyaseman tai autoon navigaattorin, ostat todennäköisesti Linux-laitteen. Linuxin suurimpia yleistymisaaltoja ovat olleet ADSL-yhteyksien yleistyminen sekä siirtyminen digi-TV:hen.

Tietokoneen käyttäjänäkin on vaikea, oikeastaan mahdotonta välttyä Linuxiin perustuvien palveluiden käytöltä. Suurin osa Internetin palveluista on Linuxin varassa ja sovellusten siirtyminen pilveen tarkoittaa yhä suurempaa riippuvuutta Linuxista. Tämä edellyttää kuitenkin erittäin nopeiden Internet-yhteyksien yleistymistä, kuten esimerkiksi Finnet-liiton supermatrix-hankkeessa oli ymmärretty. PC:n korvaa melko yksinkertainen päätelaite.

Linuxin käytön yleistyminen yleensäkin on liittynyt teknisiin murroksiin joko laitteissa tai tavassa käyttää niiden tarjoamia palveluja.