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谁是压垮国产工业软件的最后一根稻草？

大家好 ， 我是观察者网《科工力量》栏目主播 ， 冬晓 。 美国对华技术封锁越来越严苛 。 再过几天 ， 华为就要被迫彻底断绝与台积电的业务往来 ， 没有台积电的代工 ， 麒麟高端芯片可能从此绝版 。 去年5月 ， 华为被纳入制裁清单后 ， 中国芯片制造的短板让所有人警醒 ， 大家都呼吁国产光刻机 ， 可有谁意识到 ， 在这份清单中 ， 华为还被终止与美国的EDA软件厂商的合作 。EDA软件是什么？这是一种工业软件 ， 安装在电脑上 ， 用来设计芯片的 。 几十年前 ， 制造工艺没有今天发达 ， 芯片里面集成的晶体管数量不多 ， 可以在纸质的图纸上画出来 。 后来 ， 随着工艺的进步 ， 指甲盖大小的芯片里集成了几十亿个晶体管 ， 不可能用图纸详细绘制 ， 技术人员开始把图纸挪到电脑上 ， 在软件上设计芯片 ， 可以缩小放大 ， 看清楚芯片内部结构 ， 还可以模拟现实场景 ， 检查设计是否有错误 。 华为与美国厂商终止合作后 ， 无法再获取软件更新服务 ， 只能使用老版的EDA软件设计芯片 。除了EDA ， 工业软件还包括CAD、CAE等 。CAD是用来画图的 ， 把你想要的零部件 ， 在电脑上画出来 。 CAE则是用来仿真的 ， 在软件里 ， 输入参数 ， 直接对设计好的零部件进行受力分析 ， 看看它承受多大的力 ， 什么样的情况下才会破裂 。 如果虚拟环境中通过测试 ， 就可以在工厂里生产了 。 没有这些工业软件 ， 按照传统的方式 ， 需要在实验室里反复做试验 ， 才能得到结果 ， 既耗钱又耗时间 。中国虽然有很多互联网公司 ， 能够设计出微信、抖音这样世界级App ， 但在工业软件领域 ， 非常落后 。 比如说 ， 设计芯片的EDA软件 ， Synopsys、Cadence、Mentor三家美国背景的巨头占据了中国95%的市场 ， 剩下的5% ， 国内厂商还要与国外其他公司竞争 。为什么工业软件这么难？它和一般的IT软件不一样 ， 像我们平时使用的淘宝、QQ等 ， 只需实现数据交换、通讯等功能 ， 不需要程序员了解其他学科的知识 。 开发者不仅懂代码 ， 还要了解工业制造 。 行业内工程师将自己多年的实践经验 ， 总结成算法 ， 融合到软件里 ， 日积月累 ， 更新换代 。 而这样的平台 ， 往往只有大的制造企业才能掌握 ， 哪怕苹果、亚马逊产品酷炫、市值过万亿 ， 也难在工业软件上有所作为 。 单从代码行数来看 ， 世界上最大的软件公司 ， 不是微软 ， 也不是谷歌 ， 而是全球最大的军火商 ， 洛克希德•马丁公司 。在工业软件领域 ， 美国拥有绝对的霸主地位 ， 这样实力也是美国国防部扶持起来的 。上世纪50年代 ， 美国为了防备苏联人的远程轰炸机 ， 决定建造SAGE防空系统 ， 通过各地的雷达站 ， 检测敌人飞机动向 ， 再将数据回传到空军总部 。 麻省理工学院林肯实验室负责方案设计 ， IBM公司负责软件开发 。 那时候 ， 既没有C语言 ， 也没有C++ ， SAGE系统只能用最基础的汇编语言编写 ， 虽然代码只有50多万行 ， 但它是那个年代最大的应用软件 。 整个项目经费达到120亿美元 ， 放在今天至少1000亿 ， 只有政府牵头 ， 才能推进 ， 普通企业没有这样的财政基础 。SAGE系统有一个重要的功能 ， 在电脑上绘图 。 这是麻省理工学院开发的技术 ， IBM在项目合作中学习到了该技术 ， 并在1964年推出了第一代绘图产品IBM2250 ， 这是CAD软件的原型 。80年代的时候 ， CAD的价格非常高 ， 一般的企业根本用不起 ， 只有洛克希德•马丁、通用电气、波音几家军火商才有钱购买 ， 因为他们有国防部的资金支持 ， 军工企业为CAD软件最初的发展 ， 输了一波血 。之后 ， 随着制造业向高端迈进 ， 以往在图纸上的工作 ， 被软件替代 ， 不管是汽车制造商 ， 还是家电公司 ， 都需要工业软件的支持 。 这些被国防军工孵化、养大的软件厂商们 ， 开始走上市场化道路 ， 向各类硬件制造商提供服务 ， 摆脱了对政府的依赖 。近几年 ， 国产工业软件也在不断发力 ， 但是核心模块仍然受制于人 ， 基本上是在别人的地基上 ， 搭建自己的产品 。 常见的工业软件产品中 ， 很少由一家公司编写所有的代码 。 这就像生产汽车一样 ， 没有哪家公司所有的零件都自己生产 ， 肯定要向外采购 。 但是要注意的是 ， 核心的部件 ， 肯定要自己造 。 比如说 ， 波音公司研制787型飞机时 ， 使用了8000多种软件 ， 只有不到1000种是市场上的商业软件 ， 其他的都是波音自己研发的 ， 并且不对外销售 。国内很多企业和研究机构 ， 使用国外的工业软件 ， 存在安全隐患 。 今年6月 ， 哈工大 ， 哈工程被禁止使用Matlab ， 这是一款常用的商业数学软件 ， 由美国公司开发 ， 在学术研究领域处于垄断地位 ， 全球有6000多所大学 ， 1万家企业在使用 。 哈工大 ， 哈工程因为参与军方项目 ， 被禁止使用该软件 。 这多少会影响到老师和学生 ， 因为论文中的很多数据图片 ， 都需要用Matlab绘制 。更加需要警惕的是 ， 国内很多重大工程项目 ， 都有采用国外的软件 ， 像西气东输工程、南水北调工程 ， 采购的都是国外的产品系统 。 国产的“华龙一号”三代核电技术 ， 已经是世界一流 ， 但业内人士透露：“如果德国西门子现在对中国民用核工业领域禁用NX软件 ， 将是一场灾难 ， 整个产业将受到巨大影响 ， 甚至无法正常运转” 。 同样在航空航天领域 ， 中国的歼10、歼16、歼20 、运20、飞豹战斗轰炸机、长征五号火箭 ， 都需要依赖法国达索公司开发的软件 。 可是在2011 年 ， 达索公司的软件被曝存在计算机后门 ， 这可能意味着客户设计的产品参数信息会被泄露 。实际上 ， 国产工业软件起步并不晚 ， 1976年 ， 国内企业从IBM引进了当时最先进的MRPII软件 ， 并带回说明书 ， 里面详细的记载了该软件的基本原理和算法 ， 这是中国工业软件的起步 。 一批国内的研究机构和企业 ， 在国家政策的支持下 ， 研发国产工业软件 。 90年代的时候 ， 中国公司的产品一度占据国内市场25%的份额 。 当时 ， 国产工业软件与国外产品相比并不差 ， 国外产品引进有汉化和适应中国国情的问题 ， 有些方面国产工业软件的优势还比较明显 。可是好景不长 ， 国内企业各自为战 ， 恶性竞争 ， 相互压价 ， 这和今天互联网公司为了争取客户 ， 不要命的烧钱是一样的 。 国产CAD软件价格从一万多元 ， 掉到了不足五千 ， 有人干脆以500元一套的白菜价抛售 。 偏偏这时候 ， 国外企业也强势入侵 ， 这些外国公司营销手段丰富 ， 国内企业根本不是对手 。他们最厉害的有两点：一是 ， 向大学和科研机构免费捐赠软件 ， 培养学生和教授的使用习惯 ， 就像今天习惯使用苹果手机的人 ， 不会去买安卓手机一样 。 美国公司精通此道 ， 去年5月 ， 在哈工大的校园里 ， Matlab公司还搞了一场大学推广活动 ， 把大学生召集起来 ， 现场免费讲解软件怎么使用 ， 还发放小礼品 ， 诚意十足 。二是 ， 除了花心思推销 ， 外国公司还放任盗版软件占领中国市场 ， 防止国产软件做大 ， 这和当年微软的套路是一样的 ， 盗版的Windows操作系统 ， 在国内泛滥 ， 可微软睁一眼闭一眼 ， 这样做是为了挤压国产操作系统的生存空间 ， 大家都用盗版的Windows系统 ， 没人用国产的 。在外国公司的围剿下 ， 国产工业软件发展艰难 ， 可压死骆驼的最后一根稻草 ， 是我们自己 。90年代末 ， 面对国外产品强势入侵 ， 国内CAD企业 ， 曾经搞过联盟 ， 一致对外 ， 可最终因为各家产品相似 ， 利益交叉 ， 联盟根本没有约束力 ， 无法拧成一股绳 。 外国公司的中国代理商还批评这样的做法是“闭关守旧” 。 中国公司为了生存 ， 纷纷放弃自主研发 ， 选择给外国公司做代理 ， 或者在国外的软件平台上 ， 做二次开发 ， 用别人的模块 ， 搭建产品 。而且 ， 国内的采购人员 ， 对国产CAD软件存在天然的鄙视 ， 先入为主的认为国外的东西好 。 如果公司买了国产软件 ， 设计人员碰到困难 ， 就会把责任推到采购人员身上 ， 指责软件质量差 ， 如果买的是国外的产品 ， 就没人敢抱怨软件不行 。 奇怪的是 ， 海外用户鄙视程度最低 ， 会尝试使用中国的CAD软件 。国内一直存在重视硬件、轻视软件的风气 ， 中国加入WTO后 ， 引进了很多高端设备 ， 但这样的采购 ， 往往伴随着捆绑服务 ， 硬件、软件必须一起买 ， 这也导致国产工业软件的路越走越窄 。 2013年 ， 有关部门直接就终止了对自主研发的支持 。从美国成功的经验 ， 中国失败的教训看 ， 要想摆脱对外国工业软件的依赖 ， 国家政策的支持肯定少不了 。 但是 ， 还有重要的一点 ， 就是知识产权的转换机制 。新中国成立70年来 ， 从一穷二白成长为全球第一制造大国 ， 这期间 ， 积累了大量工艺流程经验、关键技术参数 ， 这些东西散落在各个企业 ， 停留在技术人员的大脑中 ， 随着企业的变迁、人员的流动而不断耗散和流失 ， 没能总结成算法代码保留下来 。国内很多好的产品 ， 因为产权问题 ， 只能在家里趴窝 ， 没有真正地在市场上用起来 ， 工程师几十年地心血就这样浪费了 。 航空623所主导的HAJIF有限元分析软件 ， 早在1985年 ， 就获得了国家科技进步一等奖 ， 但该软件缺乏商业化环境 ， 用户少得可伶 ， 勉强维持生存 。反观美国 ， 知识产权无缝切换 。 这是一个简单而又严谨的流程 ， 军方最早完成工业软件模块的开发 ， 交给像波音这样的军火公司完善 ， 将几十年的工程经验 ， 总结成代码 ， 添加到软件里 。 之后 ， 垂直领域的仿真软件公司 ， 从波音手中收购 ， 将软件平台升级为Windows版本 ， 在市场上推销 。 从军方到制造业巨头 ， 再到独立软件公司 ， 产权转换轻松自如 。德国西门子 ， 在工业软件研发方面 ， 与美国相比 ， 算是后来者 ， 尤其是在EDA软件领域 。 但如今 ， 却可以和美国公司平起平坐 ， 为什么？西门子的办法是买买买 ， 直接出价45亿美元 ， 收购了半导体软件设计公司Mentor， 该公司前面已经提到过 ， 是全球三大EDA软件厂商之一 ， 也是一家美国企业 。中国企业是否可以学习西门子的套路 ， 通过并购提升工业软件研发能力？答案是不能 ， 西门子之所以能够全资收购美国公司 ， 是因为美德同处于一个阵营 ， 技术水平不相上下 。 而且 ， 西门子的股东非常分散 ， 55%股本来自海外 ， 早就和美国、欧洲其他国家形成了“你中有我 ， 我中有你”的利益格局 。中国企业虽然有足够的资金并购外国企业 ， 但是 ， 已经有无数的事实告诉我们 ， 国外的高技术企业 ， 对我们是大门紧闭 。 2015年 ， 紫光集团本来打算出资37亿美元 ， 收购美国公司西部数据 ， 该公司在机械硬盘、固态硬盘市场拥有较大的份额 。 可是 ， 收购计划宣布没过多久 ， 美国政府就介入调查 ， 收购计划被迫中止 。 所以 ， 要想突破高端产业 ， 中国公司走收购的路线 ， 很难 。技术的竞争 ， 本质上是钱的竞争 ， 人才的竞争 。 2000年到2015年间 ， 国家对三维CAD、CAE等核心工业软件研发的投入不足2亿人民币 。 而全球最大的CAE仿真软件公司Ansys ， 2016年在研发的投入3.5亿美元 ， 大约20亿人民币 。 也就是说 ， 在工业软件投资上 ， 国外一家公司一年的研发投入 ， 相当于国内三个五年计划投资总数的10倍 。我国约有1500人的EDA软件开发工程师 ， 但在本土EDA公司和研究单位工作的工程师只有300人左右 ， 其他大部分都是在三大巨头工作 ， 而且放大到全球 ， 仅Synopsys一家公司就有5000多个EDA研发人员 ， 差距明显 。开发国产工业软件 ， 还得两条腿走路 ， 在坚持自主创新的基础上 ， 也不否定与国外合作 ， 但前提是我们需要掌握技术 。 美国的技术打压 ， 从某些方面来说 ， 可能还是利好消息 。 华为过去在采购国产软、硬件产品时 ， 往往会安排一个专家组 ， 只要专家组当中有一人意见保留 ， 生意就很大可能谈不成 。 美国商务部将华为纳入“实体清单”以后 ， 华为就开始主动培育本土供应链 ， 并且与本土工业软件企业深度融合 。好了 ， 如果你喜欢我的节目 ， 请给我个一键三连 ， 或者是轻轻点个赞 。 我们的微博、微信、B站账号都叫“科工力量” ， 欢迎大家关注 ， 那里会有更多的科技工业资讯和观点分享 ， 我们下期再见 。好了 ， 西瓜视频的朋友们 ， 如果你喜欢我的节目 ， 请轻轻点个赞 ， 再点个关注 ， 我们账号叫《科工力量》 ， 这里会有更多的科技工业资讯和观点分享 ， 我们下期见 。来源|科工力量


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