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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

2021-06-01 10:18

  “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。

  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。网上真人百家作假视频

  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。

  “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。

  “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。

  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。

  以美国对华为禁售的EDA软件为例。2018年8月,由美国国防部牵头,开展电子复兴的“ERI计划”显示,鉴于美国在EDA领域发展“落后”的表现,在未来五年内投入15亿美元,加速行业发展。作为美国EDA软件巨头,Cadence公司获得2400万美元的资助。而这,只是多年来美国给予该公司各种政策扶持中的一项。

  “美国所谓的复兴并不是落后,只是领跑不明显,要扩大优势。”相关业内人士如是表示。

  一组统计数据表明,中国在十五、十一五期间,对相关领域的各类政策投资,总额只在5000万人民币,在十二五期间不超2亿元。

  “软件的工业级应用,要求稳定可靠、界面友好,通常需要3年至5年,才能开发出一套稳定可靠、市场接受的产品。”金自力表示,在整个软件开发过程中,企业由于没有任何收入,又需要大量资金去支撑研发人员高额薪资,使企业运营非常困难,很难在短时间内研发出好产品。

  因此,扶持力度的大小,直接决定行业人士的薪酬待遇高低,以及是否留得住高级专业人才。

  “在美国三线万多人民币。”曾在西门子某子公司动画组实习的网友“极客队长Geeklead”在官方微博、虎嗅自媒体表示,同行业的中美工程师薪酬标准相差很远。

  相关网友表示,中国的工业软件工程师月薪从5000元到3万不等,平均月薪大概在1.5万元左右。

  “以仿真类的CAE软件为例,更像数学、物理、机械和软件的综合体,如果软件出现问题,需要凭借个人行业经验去判断,同时还需要有软件代码开发能力的复合型开发工程师。”金自力表示,这样的工程师在国内非常稀缺。

  金自力表示,稀缺必然导致薪资成本水涨船高,同等工作时间下,开发人员薪资需要高出互联网或者大型公司薪酬的50%左右,才能招聘到合格的开发人员。

  思想观念上的偏差、政策扶持的缺失,及专业人才的稀缺,导致中国工业软件发展缓慢。

  “工业软件是和机床、光刻机一样重要的工业实力。”倪光南教授一再表示,要改变软件不重要的思想。

  在西方国家处于垄断地位的情况下,培养有自主研发能力的中国工业软件企业,已迫在眉睫。

  2020年6月5日,在EDA、Matlab两款软件相继被美国禁用之后,教育部和工信部联合印发《特色化示范性软件学院建设指南(试行)》,再次重视国产工业软件人才的培养。

  《建设指南》明确了,特色化示范性软件学院十个方面的建设任务,尤其指出,要围绕关键基础软件、大型工业软件、行业应用软件、新兴平台软件和嵌入式软件对人才的特色化需求,建设完善针对软件新技术、新模式、新业态的课程和实践能力教学体系。

  除重视专业人才培养外,财政部、工信部及国家税务总局,也在密集出台相关扶持政策。

  2020年3月25日的疫情期间,中国工业和信息化部新闻发言人谢少峰,在国务院疫情联防联控发布会上表示,将集中力量解决关键软件卡脖子的问题,着力推动工业技术的软件儿,加快推广软件定义网络的应用。同时将在其他政策方面大力扶持。

  早在2019年,中国财政部和国家税务总局联合发布的《关于集成电路设计和软件产业企业所得税政策的公告》表示,设计和软件产业的企业在企业盈利之后,直接给予两年免税、三年减半的税收优惠政策。

  坚持自主研发,掌握核心技术,国产工业软件走在崛起的路上。中国工业软件企业也在奋力追赶。

  苏州浩辰软件股份有限公司的CAD设计软件,全球用户已超5000万;还有中国唯一自主研发国产机器人生产线仿真,及三维复杂轨迹离线编程的南京中科川思特软件;以及广东省的中望软件,逐步打破了我国2D CAD软件领域由欧美主导的局面,其拥有的3D CAD产品的几何建模引擎术,是目前已知的国内唯一自主三维建模内核技术,也已具备底层开发能力。

  据了解,凭借持续进步的二维CAD平台技术和产品,中望已逐步进入宝钢集团,国家电网、中车等集团性大客户应用。

  相关材料显示,中望软件作为研发类设计软件(CAD/CAE/CAM)领域的典型代表,截至2019年底,在全球建立了5大研发中心,占员工总人数的52.40%,持续为CAD技术的迭代升级提供足够研发支持。

  强大的科研需要源源不断的资金投入。2019年设立的科创板,能为当下国产工业软件企业间接打开融资的大门、使其具有强劲的内生动力吗?

  “设立科创板就是落实创新驱动和科技强国战略的重大改革举措。”中国政法大学商学院院长、MBA中心主任刘纪鹏对《企业观察报》表示,科技创新离不开长期资本的引领和催化。

  刘纪鹏说,资本市场对于促进科技和资本的融合、加速创新资本的形成和有效循环,具有至关重要的作用。

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