我國核心工業(yè)軟件領(lǐng)域：智能制造的“無(wú)人區”

　　“德國最大的企業(yè)是哪家?西門(mén)子?大眾?都不是，是SAP，一家引領(lǐng)德國工業(yè)4.0的工業(yè)軟件公司。世界500強中，80%的公司都是它的客戶(hù)?！?/p>本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/201805/380099.htm

　　據《科技日報》報道，5月16日，中國信息安全研究院總工程師夏剛研究員接受記者采訪(fǎng)時(shí)說(shuō)，而我國的核心工業(yè)軟件領(lǐng)域，基本還是“無(wú)人區”。

　　譬如，芯片設計生產(chǎn)“必備神器”EDA工業(yè)軟件，我國就不得不面臨被國外生產(chǎn)制造商無(wú)預兆“卡脖子”的風(fēng)險。

　　EDA軟件水平代表一國電子產(chǎn)品設計能力

　　工業(yè)系統復雜到一定程度，就需要以計算機輔助的工業(yè)軟件來(lái)替代人腦計算。工業(yè)軟件“管轄范圍”涉及原料供給調度、產(chǎn)品設計分析、工藝流程管理、工業(yè)控制、質(zhì)量管理等諸多領(lǐng)域。

　　EDA，即電子設計自動(dòng)化。用于輔助和實(shí)現EDA的軟件，被歸口為高等級“行業(yè)通用”工業(yè)軟件。在先進(jìn)制造的“流水線(xiàn)”上，沒(méi)有先進(jìn)EDA軟件做產(chǎn)品設計，再高端的設備、再精湛的工藝，也得“歇菜”。

　　EDA軟件是在虛擬世界幫設計師“試錯”的“實(shí)驗員”。夏剛說(shuō)：“它能極大提高電路設計效率?！?/p>

　　沒(méi)有這個(gè)軟件，設計者可能要經(jīng)過(guò)若干次實(shí)物試驗，才能做出一個(gè)合格設計。有了EDA軟件，就能通過(guò)計算機“試錯”，低成本設計出合格產(chǎn)品。通過(guò)EDA軟件平臺，設計者借由計算機自動(dòng)完成邏輯編譯、簡(jiǎn)化、分割、綜合優(yōu)化、布局、布線(xiàn)和仿真，直至對特定目標芯片完成各項工作。

　　“簡(jiǎn)單到收音機，復雜到英特爾酷睿i7的處理器都能通過(guò)EDA軟件的電路設計與仿真技術(shù)來(lái)實(shí)現。能否設計出更高性能的CPU，既取決于設計團隊的專(zhuān)業(yè)知識，也取決于表達專(zhuān)業(yè)知識的EDA軟件。因此，一個(gè)國家的EDA軟件水平，代表著(zhù)其電子產(chǎn)品設計能力的高下?！鄙虾＝煌ù髮W(xué)網(wǎng)絡(luò )空間安全學(xué)院副教授陳秀真說(shuō)。

　　缺乏先進(jìn)原生工業(yè)技術(shù)，我國EDA難“全能”

　　我國也有自主EDA軟件。夏剛表示，例如華大EDA和EasyEDA等產(chǎn)品，做了多年技術(shù)積累，擁有一大批成功用戶(hù)案例。對于模擬電路或全定制設計電路，國產(chǎn)EDA與美國主流EDA工具相較，設計原理上并無(wú)差異，但軟件性能卻存在不小差距，主要表現在對先進(jìn)技術(shù)和工藝支持不足，和國外先進(jìn)EDA工具之間存在“代差”。

　　這種“代差”可被“數字化”：僅國外EDA三大巨頭公司Cadence、Synopsys及Mentor，就占據了全球該行業(yè)每年總收入的70%。

　　這樣的差距，源自國產(chǎn)EDA軟件在部分工藝技術(shù)上的缺失。模擬電路或全定制設計電路，主要需要原理圖、版圖、DRC工具等EDA軟件。這類(lèi)軟件規模不大，性能和可靠性要求卻甚高，對工藝依賴(lài)程度高。通常，為滿(mǎn)足設計需要，設計工程師要對芯片生產(chǎn)廠(chǎng)家提供的某些工藝參數修改、調整并驗證。

　　因此，模擬電路設計除需要上述主流EDA功能外，還需要針對芯片生產(chǎn)廠(chǎng)家提供的EDA軟件進(jìn)行分析和驗證，以及二次開(kāi)發(fā)，并要通過(guò)自動(dòng)檢查分析工具來(lái)保證芯片可靠性。

　　這類(lèi)特殊的專(zhuān)業(yè)軟件，國內EDA廠(chǎng)商只能“分情況”供應。對于設計一款既可通過(guò)全自動(dòng)EDA軟件設計，也可采用半自動(dòng)或手工流程來(lái)設計的小規模數字電路，尚能“hold”住。

　　對只能依靠全自動(dòng)綜合工具和布局布線(xiàn)工具來(lái)完成設計的大規模數字電路，國產(chǎn)EDA軟件則顯“力不從心”。

　　“大規模集成電路最先進(jìn)的設計和生產(chǎn)工藝，都源自美國等國家。沒(méi)有原生的先進(jìn)工業(yè)技術(shù)，是我國EDA工具無(wú)法‘全能’的根本原因?！毖邪l(fā)自主操作系統的天津麒麟公司總裁孔金珠研究員說(shuō)。

　　成立于1984年的美國Xilinx公司，主要研發(fā)、制造并銷(xiāo)售高級集成電路、EDA軟件設計工具。該公司首創(chuàng )了現場(chǎng)可編程邏輯陣列(FPGA)技術(shù)，與傳統方法比，利用該EDA軟件客戶(hù)能更快設計和驗證電路，大幅縮短電子設備制造商產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，降低開(kāi)發(fā)風(fēng)險。

　　“Xilinx干了30多年的FPGA技術(shù)，國內這一技術(shù)才發(fā)展多少年?這中間的技術(shù)代差，怎可能一蹴而就取而代之?”夏剛舉例解釋了自主EDA軟件的“痛點(diǎn)”。他說(shuō)，我國芯片設計生產(chǎn)一直高度依賴(lài)國外軟件。這讓國產(chǎn)EDA軟件企業(yè)，不得不追著(zhù)“一直被模仿，從未被超越”的國外同行去開(kāi)發(fā)。作為“跟隨者”，國產(chǎn)EDA軟件能獲得的用戶(hù)體驗和反饋也少，導致了目前的差距。

　　“EDA軟件還只是工業(yè)軟件中的冰山一角，由此可見(jiàn)我國自主工業(yè)軟件之殤。發(fā)展自主工業(yè)操作系統+自主工業(yè)軟件體系，刻不容緩?！笨捉鹬檎f(shuō)。

　　破冰工業(yè)軟件之困 亟須發(fā)揮“舉國體制”優(yōu)越性

　　“我們要集中力量解決軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)核心技術(shù)創(chuàng )新能力不強、生態(tài)構建能力較弱等卡脖子問(wèn)題?！辈痪们霸趶V西南寧召開(kāi)的全國信息化和軟件服務(wù)業(yè)工作座談會(huì )上，工信部副部長(cháng)陳肇雄說(shuō)。

　　夏剛等專(zhuān)家呼吁，要保護好工業(yè)軟件發(fā)展的“生態(tài)”?！拔覈酒筒僮飨到y領(lǐng)域留下的教訓，就包括生態(tài)缺失。我們要吸取這一教訓，才能最終把我國自主工業(yè)軟件實(shí)實(shí)在在植入制造業(yè)?！?/p>

　　對于可能出現的EDA軟件禁售，專(zhuān)家認為既有利好，也要警惕。如果禁售長(cháng)達數十年，迫使我國在EDA軟件領(lǐng)域不得不“自力更生”，像核物理和導彈武器領(lǐng)域那樣，可能促進(jìn)現有EDA軟件的實(shí)用化水平在短期內大幅提高。而“短暫禁售”則很令人擔憂(yōu)，如果大多數國內用戶(hù)僥幸使用盜版并等待解禁，極可能傷害國內EDA軟件企業(yè)自主研發(fā)的積極性。

　　“EDA軟件面臨的危機和機遇，大體能反映其他工業(yè)軟件的境遇。建議把工業(yè)軟件的發(fā)展，放到航空、航天、兵工、船舶等行業(yè)同等重要的地位，發(fā)揮‘舉國體制’優(yōu)越性，破解工業(yè)軟件受制于人的局面?！毕膭傉f(shuō)。