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◆历史经验告诉我们,越是被外企垄断的,越是要打破;越是困难的,越是要攻克。
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作者:正解局本文授权转载自:正解局(微信ID:zhengjieclub)2 [* K: n" L a* ^4 g
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最近,中国科技界最轰动的事情,莫过于华为正式发布鸿蒙系统。/ D# U- L; ?: B' z/ ]
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- W& z0 Z# O, H: Z! R- J长久以来,中国制造忍受着“缺心少魂”之痛,“心”指的是芯片,“魂”说的是操作系统。随着我国在芯片、操作系统等领域的研发与突破,“缺心少魂”的局面正在改善。3 `* ~7 g' N) J
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! {) e4 s. V6 i4 h# M7 t然而,在为华为鸿蒙欢呼后,还应冷静的看到,中国制造仍有一大软肋。' x; x/ }# y" h. Z1 ?- V$ ]
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这就是工业软件。
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1 q3 m6 }" p% i s4 L8 R. f1. 落后20年,80%被外企垄断 ^5 z7 U/ @' ~9 c* T
7 c0 w n9 d" X$ b; M1 ^" d工业软件,顾名思义,就是指工业范畴使用的软件。大致可以分为研发设计类、生产调度和过程控制类,以及业务管理类。 (工业软件分类)
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最具代表性的工业软件,是EDA。2 Y' Y( p1 S- T
其实,芯片制造的第一个环节是设计。这就需要工业软件EDA。 (芯片制造流程)& V2 K2 t$ P/ z, a& E; \+ X: x
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EDA,即电子设计自动化。在EDA出现之前,设计人员必须手工完成芯片的设计、布线。8 _( s( q0 r; w( `$ V/ L' \
, D2 H/ W- b3 A) t& f; s6 h随着技术进步,芯片集成度不断提升。最早的芯片只有几千个晶体管,现在的任何一部智能手机里的芯片,都集成了上亿个晶体管。如此大规模的器材摆放和绕线,无法靠手艺完成。" Y! L, r/ F0 Y2 @' B* t. P9 j
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EDA软件的出现,解决了这一问题。通过EDA软件平台,设计者借由计算机自动完成逻辑编译、简化、分割、布局、布线和仿真,直至对特定目标芯片完成各项工作。 (EDA软件设计界面)
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能否设计出更高性能的CPU,既取决于设计团队的专业知识,也取决于EDA软件。没有EDA软件做产品设计,再高端的设备、再精湛的工艺也得“歇菜”。2 |; B, H% ?+ E$ m+ t6 x
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因此,EDA软件被视为工业软件的尖端,代表了一个国家真正的研发创新。0 G, [% u2 q4 D0 `. r
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经过不断的市场洗牌,EDA行业已经从百家争鸣变成了三足鼎立 ,成为一个高度垄断的行业。
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! G4 O) h9 n O目前,Cadence、Synopsys和MentorGraphics稳居行业前三,占据整个行业营收的70%。 (2018年中国大陆晶圆制造用EDA软件供应商排名)
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& O- j# {. |3 S华大九天是中国自主EDA的佼佼者,经过多年积累,研发出了一批特色方案和工具。
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' X4 ]0 T3 C. J% D! c& D9 e1 h# ^然而,有分析指出,中国本土EDA企业和国外EDA三大巨头存在的技术差距在20年以上。 (中国主要EDA企业产品与服务领域)/ P- ~& m2 I' Y c* a
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4 j* q$ W! I2 z7 ~$ C' C6 i4 x8 QEDA软件还只是工业软件中的冰山一角。实际上,中国工业软件已经被外企垄断,有数据显示——
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中国80%的规划软件、50%的制作软件、95%的效劳软件被外企占据。 : n* d! }% X2 l1 ]
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核心技术部分,更是大多数都被外企掌握。7 B9 ]1 ?$ q1 W( T' d
4 U3 R$ B+ g' w: k/ z" I z9 H中国是世界最大的制造工厂,拥有庞大的制造企业、技术人员,可以生产全球最齐全的工业门类,却没有自主可控的顶尖工业软件。8 x* T# ~. c, |7 d7 G# s8 N/ u
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* [& H9 C5 L4 v5 m3 b* N2. 工业软件有多重要,短板的危害就有多大
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如果说,以前软件只是硬件的附属物,那么,现在的软件已反客为主,成为了机器的大脑和神经,主宰了机器世界的运行逻辑。2 H- y% n3 E" m) }# ?% u9 c Q
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今天,一个没有软件的世界是不可想象的。
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正因如此,工业软件有多重要,短板的危害就有多大。! Z2 c+ [; f" Z+ V6 v
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没有工业软件,智能制造就是空想。2 u( r; b& o& y$ T
- ]3 C$ C4 o. c- I& y8 c7 r提起智能制造,人们谈论最多的工业互联网、人工智能和大数据。殊不知,抹去这些新潮的概念,最内核的是工业软件。
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智能制造涉及硬件、软件、网络、计算等多种技术和制造技术的融合,而工业软件是其中最为关键的技术。无论是硬件、网络、计算等技术和制造工艺融合,都离不开软件定义、编码和封装。
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' H# i0 ~" m7 B- Z没有自主可控的工业软件,智能制造就无从谈起。0 x' e+ @$ K# Y v# N% h
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警惕安全后门,敲响安全警钟。" `& o K" b/ O" n3 {
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工业软件涉及工业制造、企业管理的各个方面,存储、处理大量数据,一旦泄密,后果不堪设想。* r+ ]5 i3 Q6 L2 e/ N1 v
. V- _1 o, X0 G {4 j' A2011年,法国达索公司旗下的机械设计软件——SolidWorks,被爆料存在安全“后门”,将个人计算机上的信息泄露给他人。 (相关报道)
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虽然Solidworks予以否认,但因为这款软件在中国应用非常广泛,事关重大。国家相关部门随即通知各军工企业停止使用该软件,以防资料被窃取而导致可能的泄密事件。工信部也下发通知,要求加强工业控制系统信息安全管理。; n6 U+ _0 `- B4 u. h7 W
3 k* n. S! ] M5 Y2 j实事求是,外国软件一般情况下不会有安全问题。但要知道,软件毕竟是一种特殊的商品,通过一定的技术手段,可能被制造者或是黑客异地控制。) V# b: v4 a3 ?
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我们不能将国家的信息安全寄希望于外国软件的商业道德与自律,加快研发自主可控软件,是保证中国信息安全的重要手段。& k$ M# e& Y" ~2 ?' B: v1 i
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依赖外企,易被卡脖子。% U- y) Z1 m- P" O7 l1 P
3 K2 f. d' U' m1 k5 ]$ S! g去年4月,美国商务部下令禁止美国公司向中兴出售元器件、软件等产品。随后,全球最大电子设计自动化公司Cadence的内部邮件流出,邮件称将停止对中兴服务。 (邮件内容)& z/ P: i8 `' I5 l/ P# r
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可见,在美国制裁中兴的事件中,除了禁止卖芯片给中兴以外,作为最基础的EDA工具也是美国手中的一大杀器。
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中国的制造业严重依赖国外工业软件。一旦软件停止服务,机器便成为了一堆废铜烂铁。
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1 F6 l4 j2 n1 R3. 工业软件,没有捷径 . F( F4 [+ B# a# W0 X+ v0 g
5 x( d; T1 z! }: P0 u1 K; x3 V工业软件如此重要,中国应该如何赶超呢?1 b0 ?) ^8 I. z# h
( L, b0 ]7 H1 i% H; k+ V6 a弯道超车,意思是,中国可以突破某个关键技术,借助中国产业链和市场优势,实现赶超。
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: {0 n" |$ s, W# O1 T遗憾的是,工业软件没有捷径。: \ v% S. b& e* e! l( S0 M; U
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这是因为,做工业软件,是一件“吃力不讨好”的事情。
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吃力,指的是难度大。2 R8 q( |, h/ z1 h. X' }, u1 h
c5 m* p; d$ k! R, o举目全球,真正具有比较完整的工业软件体系产品的国家只有“两个半”,德国、美国各算一个,法国算半个——
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8 u4 h- M1 Q! h6 B德国以SAP、西门子为代表,美国以ANSYS、PTC、欧特克、霍尼韦尔为代表,法国以达索、施耐德电气为代表。 # P( v5 ]+ ~) k- j9 m
- L7 w$ U# W* B- C1 j- Z只有德国、美国能够向全球其他国家输出从研发、管理到出产的成体系的工业软件产品,其他如英国、日本、意大利等国家,工业制造能力虽强,但也没有应用全球的工业软件产品。. v5 r8 l2 }6 M; A
# n, f0 s4 _& M" l# A P" C由此可见,研发工业软件并非易事。# j# a6 ^/ Q) l% F
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工业软件,难就难在它不是一个简单的软件,而是工业品。强大的工业软件,必须建立在强大的工业基础之上,这便是只有德国、美国拥有完整工业软件体系的原因。+ X( G: t0 i4 k% e7 V' Z
+ P/ ]/ C5 H& }' G8 W* D, d还是以EDA软件为例,作为芯片产业链的重要一环,EDA软件与半导体的物理模型、材料工艺、制造封测环环相扣。不了解这些知识,根本无法设计EDA软件。 (中国大陆晶圆代工厂情况)6 g/ ~9 z, g2 ~4 x9 w% f' t
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中国目前无法研发高端的EDA软件,不是中国科研人员不够聪明、不够努力,而是芯片最先进的设计和生产工艺都源自美国等国家,中国缺乏原生的工业技术。4 [. Y9 |/ E8 [% N5 A2 M+ _' V4 T
8 I4 F! I Y6 E工业软件的另一个难点是,千人千面。. k" H( V8 U. C. f: v7 V
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微软的一套office软件,放之四海而皆准,谁都能用。工业软件却不同,工业企业的需求千差万别,需要“私人订制”。; C5 e; c& J- W- [- u, E
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要想在个性化需求和软件的重复应用之间找到技术和商业的平衡,就必须对客户的业务需求有着非常深刻的理解和精妙的设计。
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这又要求,工业软件必须要有行业积累。/ [( ^7 w5 p3 _" ]* w) q
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行业积累,显然没有捷径可走。事实上,很多巨头试图凭借强大的技术、资金以及多年的行业经验开拓工业软件市场,结果大多铩羽而归。/ z, Q+ u- r9 t4 ]7 \. O6 O) U
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一步落后,步步落后,难就难在这里。
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不讨好,指的是收益小。
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& O4 [, X: u8 I工业软件虽然很重要,但市场份额不算大。 (2013-2018年中国中国工业软件市场规模及增速)0 _. D" S! k2 h5 R" E8 Y7 F
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2018年,中国工业软件市场规模在1600亿元左右。要知道,2018年华为一个企业的营业收入就超7000亿元。& u5 |$ O+ l, T5 N' q7 l' Q% ]
" s% v3 Y2 A! o9 g6 I* [) Z( f工业软件本来难度就极大,市场规模还小,自然没有太大的吸引力。* i8 g$ }8 G$ I* C
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退一步说,即便研发出来,也不一定能赚到钱。! i# |/ H% T# y& j$ @2 _
4 B, q a' u) x* x, r8 `正如前文所说,工业软件的一个特点是千人千面,这便造成了工业软件形成了一个个独特的生态系统。0 \& A$ Y {: a! ]: {
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这个系统,既有技术门槛,更有经验壁垒。企业一旦使用了某个工业软件,就会形成路径依赖,轻易不会更换。
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9 P0 X: D4 A0 [: c此外,中国知识产权意识的缺失,也让工业软件面临被盗版的风险。1 ^- {0 {% l% k2 I- M
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由此可见,工业软件研发之路,注定了荆棘遍布,更无捷径可言。
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4. 只有举国体制,才能搞出工业软件
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5 a- H5 v/ n/ R7 \! C- ~0 `( D历史经验告诉我们,越是被外企垄断的,越是要打破;越是困难的,越是要攻克。. a- L& X5 X7 ` u* S3 y
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当然,实现工业软件的自主可控并不是要排斥国外工业软件,而是打破现在国产工业软件几近于无的不利局面。
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问题是,中国工业软件如何才能赶超?0 f' }4 S; E8 g) ]3 p
7 \; l7 }3 [" V3 W' v; @3 r6 Q答案是:举国体制。
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从历史看,国家重视不足,导致工业软件落后。# V# G* y( o4 U5 H2 D/ y9 t7 ]
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中国工业软件落后的原因很复杂,国家重视不足是一个原因。这也有点无奈,因为1980年代之前,国人对工业软件的认知几乎为零。直到引进了IBM大型机、Apollo作业站,这些昂贵设备上附带的软件,才得以一睹了工业软件的“芳容”。
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长期以来,无论是政府还是企业,都没有认识到工业软件的重要性,没有进行持续的投入。有数据显示,全球最大的CAE仿真软件公司Synopsys2016年一年的研发投入为3.5亿美元,相当于我国政府三个五年计划在三维CAD/CAE研制投入总和的10倍。
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- m, R0 \: w$ w9 N. R9 Y从现实看,只有举国体制,才能克服工业软件的难点。
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7 Z$ f4 O" T) ~% p只有举国体制,才能组织顶尖的科研力量进行攻关,在技术上取得突破。# D; u" ?/ Q) Q6 {6 z- {
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只有举国体制,才能持续投入资金,解决企业短期无法获得收益的窘境。
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只有举国体制,才能协调软件企业与制造企业合作,并将新研发的软件先试先行,避免软件无用武之地的尴尬。" I! l8 r L9 }! V0 j+ c
. A% O" H( l, x E8 X. T3 j" Z3 g只有举国体制,才能将工业软件的重要性上升到芯片的高度,同时加强知识产权保护,引起社会广泛关注,国产工业软件才能迎来春天。
& S+ h' B7 E- E" {/ _9 T1 n# j 中国制造2025十大重点领域" D& O3 u; r7 x' r
现在,有些人羞谈“举国体制”,总和“计划经济”联系在一起。还有的人认为,科技研发应该让市场主导,企业自己发展,政府不应该过度参与。& O) o& a, W$ `1 S: q
0 g4 b2 V9 b7 G3 R f关键产业和领域,早已超出了企业、产业之争,而变成了国家之争。+ A% m2 b3 q/ l+ L
, C* d9 n- c6 j- Z: M6 L工业软件也不例外。近年,欧美国家将“把握最先进的制造业中心软件”视为确保本国制造业“继续掌控全球工业布局主导权”的必要条件——$ I2 Q; r6 @/ {: O/ v# P, [+ I
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2009年,美国“竞争力委员会”白皮书《美国制作业——依靠建模和模仿保持全球领导地位》,将建模、模仿和剖析的高性能核算,视为维系美国制作业竞争力战略的主力。
+ j$ T/ E; [& c f+ [' R2013年,德国《高技能战略2020》确定“工业4.0”为未来十大项目之一,重点支持工业软件。2015年,日本经济产业省公布《2015年版制造白皮书》,强调发挥IT的作用。
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0 h" B2 {+ R6 V9 J9 C欧美国家早已取得领先优势,却仍然在大力发展、扶持工业软件,本就落于人后的我们,还在幻想着完全靠市场经济、企业自主发展就能赶超。
( R5 C; H* g, R, m: u* l2 H, q/ t
1 g! R+ k8 C7 N- F" L这不是幼稚,是愚蠢。
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( |) E# a, G" q2 e被外企垄断的工业软件,是一柄悬在中国制造头上的达摩克利斯之剑。
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d* v/ J8 \- s: T/ T n$ h也许,这把剑已经被特朗普握在手里了。
6 o; Q2 `3 u. B/ w本文授权转载自:正解局(ID:zhengjieclub)。正解局,一个有见识、有深度、有诚意的时势财经大号,华尔街见闻、雪球、蚂蚁金服、世界经理人等10多家主流财经社区特邀入驻。每天全网阅读超过100万人次,在这里,穿透信息的迷雾,在这里,发现真实的中国。
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垄断中国市场13年、开机1次3万块:这家美国企业竟凭一件单品年入200多亿元!|周末阅读$ k( m* f; s; v: N, y, K7 q
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3 A" g3 C4 u3 B* e3 K l7 |( X; D来源:http://mp.weixin.qq.com/s?src=11×tamp=1566730804&ver=1812&signature=ACEFMKNTn-fSaQAnJ5SctXYGBMe3bEgDbPVz-aqpUiUF6ZS98nb-HOLkH5wFjthnxxfpofTrKHHan7WaMX8Ysf0Y9mKHuk5lsOkPU19Ay5vO8WVKqneoR24dbII7mQs8&new=1/ |& n. E9 D9 I: O
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