MATLAB 遭禁，CAD 也危险，国产工业软件如何突围？

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近日，有名的工业软件公司Mathwork已经住手了哈尔滨工业大学、哈尔滨工程大学等在实体清单上的公司供应手艺以及客户支撑办事，这也就意味着两校的师生要和工科神器Matlab说再会了。更糟糕的是，将来两校在论文中弗成以显现任何使用 MATLAB 生成的图表。

这些封闭，或者对于我国IT财富来说或者是一件功德，这提醒了我们不该该过度依靠非开源产物，所有焦点模块需要有一个开源替代的方案，那些没有开源替代方案的部门好比Matlab的用于仿真的Sitimulink模块甚至整个工业软件范畴，我们就要高度正视，以追求冲破。

工业软件指专用于或首要用于工业范畴，提高工业企业研发、制造、治理水平宁工业装备机能的软件。工业软件从应用环节可分为研发设计类、生产调剂和过程掌握类、买卖治理类三大范畴，包罗我们一会儿要重点提到的电子设计软件 EDA以及业内使用非常多的较量机辅助设计（CAD）、辅助剖析（CAE）实际是工业软研发设计类软件的一种。

凭据国度统计局数据，2018年中国制造业增加值占世界制造业份额占比达到28%以上，但我国企业使用的工业软件，几乎悉数来自于SAP、西门子等国外厂商。

从当前的公开资料来看，截止2018岁尾，全球工业软件市场规模达到3893亿美元，同年我国工业软件的市场规模仅为1603亿元。我国工业软件市场规模仅仅是全球工业软件市场规模的十五分之一，考虑到将来我国正处在高速数字化、云较量转型的过程中，将来对于工业软件的需求必定还会持续扩大。在所有的工业软件中，我国今朝最缺的就是EDA软件。

国产CPU和异构AI芯片是我国成长人工智能和云较量等“新基建”的焦点手艺。据不完全统计，2019 年全球芯片市场规模已经冲破千亿美元，跟着数据中心和云办事的加快推进，将来我国对于芯片的需求还会大幅度增进，国产替代空间广宽。不外我国的芯片行业可否进入良性轮回，还得要看我国可否在EDA范畴取得要害性进展。

EDA是较量机辅助设计CAD的细分范畴，行使EDA对象，芯片设计人员能够从概念、算法、和谈等起头设计电子系统，完成电子产物从电路设计、机能剖析到设计出IC邦畿或PCB邦畿的整个过程。数据显露，2018年全球EDA市场规模还没冲破100亿美元，EDA相对于几千亿美元的芯片财富来说从产值上看基本何足道哉，但若是贫乏了EDA，整个芯片财富都得停摆。

在EDA对象显现之前，芯片设计人员只能依靠手画图纸的体式来完成集成电路的设计、布线等工作，然则后来跟着摩尔定律的提出，芯片内部的复杂度越来越高，是以业界起头追求构建一款较量机软件来匡助设计人员完成设计，不外真正划时代的冲破到1986年才到来。

其时在美国国防部的帮助下，硬件描述说话VHDL的概念被提出，VHDL说话是识别、读取分歧类型硬件的尺度描述，今朝VHDL内行业内应用非常普遍，笔者在前文百行代码解读阿里 AloT 芯片..无剑 100！，介绍了开源芯片无剑100是基于VHDL描述的。若是把VHDL比作Java，那么EDA则相当于Eclipse，而芯片则相当于Java编写的软件项目，如RocketMQ等，就像C说话大大加快了软件财富的成长一般，VHDL的显现也大大加快了芯片财富的成长。

跟着半导体财富的规模日益扩大，EDA 饰演脚色越来越主要。不单是芯片设计厂商使用，代工制造商也需要EDA生成的模型，同时芯片模拟与仿真也离不开EDA，能够说EDA是打通芯片由设计到制造整个财富，任督二脉的要害一环。

EDA市场前三位的Synopsys、Cadence和被西门子约占全球市场份额的60%，财富集中度并不是太高，不外在中国市场，却完满是另一一番情景，我国EDA的市场份额95%由上述三家瓜分，剩余的5%还有部门被Ansys等另外外国公司占有，真正给我国华大九天、芯愿景、芯禾科技等国产EDA公司留下的空间非常少。据估量2018年我国EDA的市场规模仅为尚未冲破百亿元。

EDA行业入门门槛高，成本弹性大，对机能依靠性强，我国EDA公司若想突围，就必需持续投入进行手艺研发。不外在研发方面我们和EDA行业的巨头差距很大，近些来来EDA三巨头们在研发上的投入都在持续增进，尤其是Cadence公司在研发方面的投入最为大手笔，近两年研发支出占总营收的比例甚至跨越40%。

从国外上，美国在客岁推出了一项为期5年、总值15亿美元的电子答复规划——ERI，来支撑芯片手艺的斥地，美国国会也增加了对ERI的投入，每年额外注资1.5亿美元。从这我们看到国外EDA企业每年的研发投入达到几十亿人民币，而国内EDA财富总的规模不到百亿，的确存在一些差距。

国内EDA财富起步并不算太晚，国产首套EDA熊猫系统于1986年起头研发，1993年问世。不外之后的国内EDA财富成长就变得弯曲，甚至前一段时间的爆款文《我国工业软件失去的30年》，将国产工业软件的掉队归结于国度培植力度的不足，笔者固然不认为哪个财富能靠国度补助获得成功，不外我们也应该看到与开源替代的IT范畴中，好比把持系统方面，我国照样有不少能如RTThread、Tencent OS等一些可以拿出手的作品，甚至在CPU指令集方面，阿里平头哥也取得了不小的冲破，不只推出了基于开源指令集RISC-V的玄铁系列芯片，而且环绕着IoT打造出一片属于玄铁910的生态系统。

在EDA这种没有任何开源替代品的范畴中，今朝来看国度层面加大政策倾斜与资源搀扶力度或者独一行之有效的道路了。EDA软件对象涵盖了IC设计、布线、验证和仿真等所有方面。EDA是集成电路设计必需、也是最主要的软件对象，EDA财富是IC设计最上游、最高端的财富。并且最为要害的一点是，我国EDA厂商还没有为旗下产物竖立完整的生态链，没有形成完整意义上的闭环，这也注定了国产EDA之路还任重道远。

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