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如果光刻机卡了中国芯片的脖子，工业软件则卡住了头

网络整理 2020-07-10 19:21

“非常抱歉,刚刚接到通知,根据美国政府最新的进出口管制名单,无法为您继续服务,后续请关注学校通知。”6月初,受美国商务部5月底更新的“出口限制实体清单”影响,哈工大、哈工程的师生收到了美国MATLAB软件停止服务的邮件。

这是继华为被美国禁用EDA(电子设计自动化)软件之后,中国工业软件再次显出受制于人的尴尬局面。

中望软件掌握二三维CAD核心技术,让国产CAD软件拉近了与国外工业软件的距离。

-THE FIRST-

20年的差距

工欲善其事,必先利其器。工业软件是芯片及当下工业制造领域的头部环节,也被称为人类基础学科和工程知识的集大成者。

按照产品形态、用途和特点的不同,工业软件市场可进一步细分为研发设计软件、生产控制软件、信息管理软件以及嵌入式软件。

工业软件最难攻克的三方领域分别是CAD(设计类)、CAE(仿真类)、EDA(电子设计自动化),广泛应用于汽车、飞机、游轮等工业制造业。其中EDA用来完成超大规模集成电路芯片的功能设计、综合、验证、物理设计(包括布局、布线、版图、设计规则检查)等流程的设计方式。

“所有的工程师,没办法只靠手画出上亿个晶体管。”相关业内人士表示,对于中国芯片而言,EDA被以美国为代表的发达国家卡脖子,一旦禁用,整个产业链就会瘫痪。

EDA诞生于美国硅谷,惠普和英特尔等在上世纪70年代中期,经过在企业内部探索之后才形成单独的产业。

美国著名的Synopsys、Cdaence软件,先后在硅谷创业,与谷歌、苹果毗邻而居。

工业软件是无数知识的结晶,绝对的跨学科领域,它涉及诸多基础学科、力学等,其本质是把物理公式写入软件,让软件快速实现预算等。

例如飞机、汽车及游轮的前期设计中,就要计算出空气和水的流动,对产品现实应用中的阻力与影响,这是一种非常典型的应用,叫计算流体力学(CFD)。

工业数据的要求是精确。因为要模拟出几千个零部件的运动过程,计算每一个零部件在空间当中的位移,及几个零部件之间相互作用力,否则,设计得再完美的汽车也可能根本造不出来。

在CFD这一领域,中国完全依赖于美国。

“现在在工业产品中,CFD分析已经完全取代实验。”美国密歇根大学CFD界泰斗Philip.L.Roe教授评价说,如果美国、欧盟认真执行相关禁售政策,中国的汽车、飞机设计都要回去吹“风洞”了。

“作为短板,中国真正要赶上需要一二十年时间。”中国工程院院士倪光南表示,中国在工业软件方面落伍,并不是没有市场、没有人才、没有技术,主要还是思想上缺乏认识。

目前,全球工业软件前三名分别是美国Ansys、西门子和法国的达索。然而,问题的关键是,欧盟和美国有着千丝万缕的联系。

在2019年,美国对华为禁令刚开始时,被称为王冠级的美国Ansys就被禁售,该公司的名片级产品——fluent就在禁售之中。台积电、联发科都是其客户。

除光刻机外,在工业软件领域,美国依然操控全场。

-THE SECOND-

三大历史原因

“不止在芯片设计生产领域,包括模具、数控机床、机械制造、机器人、汽车、激光、航空等各个工业领域,中国企业用于设计、加工、分析的工业软件,几乎都被欧美所垄断。”南京中科川思特软件科技公司总载金自力发文表示。

据中商产业研究院预测,2020年中国工业软件市场规模将突破2000亿元,2024年将达到3000亿元。而目前,中国80%的研发设计软件、60%的生产控制软件被国外品牌占领。

在国产工业软件远不如国外的现实情况下,庞大的市场蛋糕,被国际软件商牢牢占领着。

“中国作为工业大国,工业软件必须实现自力更生,才能确保科技安全、经济安全。”相关业内人士向《企业观察报》表示。

中国工业软件为何如此落后?

除中国起步晚于西方发达国家,及学科高难度外,在业内人士看来还有一系列原因阻碍了中国工业软件的发展。

就像倪光南说的那样,在大多中国人的观念中,科研投入“软”不如“硬”。直觉上认为硬件设施更重要。

例如华为事件,大多新闻或信息,都在讲光刻机、离子注入机等高端芯片生产制造装备,并引起国家高层重视,投入千亿基金大力发展国产高端集成电路制造装备,却无人关注到工业软件。

“投资软件开发,没有硬件带来的实际参观效果好。”相关业内人士表示,没有更多实物展示,某种程度上就无法引起相关领导的重视。

这一思想的认知,直接导致中国工业软件在过去的历史岁月中,没有得到相应的政策扶持与投入。

对比中美在工业软件的投入与扶持,可一目了然。