工业EDA软件与光刻机哪个更难造？| 深度

中国制造为什么那么容易被美国卡脖子？

CAD平面和三维设计软件

前段时间最火的莫过于华为又被美国卡脖子了，美国规定只要华为及其供应商是用来美国的工业软件或者生产设备，就要被制裁。华为被台积电和中芯国际，高通等断芯，最近美国制裁加剧，说联发科也要给华为断芯，至此华为真的面临无用，因为什么我想每个人都知道，因为没有国产光刻机用，针对5nm是EUV(极紫)光刻机，没了光刻机就造不了芯片，没了高端芯片，华为手机等就无法生产，通讯设备里面用到大量的高端处理芯片，华为的主业务，通信设备就要玩完，脖子被美国卡的死死的。这样华为自己只能自己设计芯片，卖设计？华为肯定不会。

那么芯片怎么设计出来？

说到芯片(超大规模集成电路)设计，就要涉及到数字电路设计、模拟电路设计和版图设计，数字电路设计人基于altera公司的quartus ii和xilinx公司的ise软件用硬件描述语言Verilog编写，还有FPGA验证仿真软件Modelsim，模拟设计用到Cadence等，版图设计软件包括Virtuoso Layout，Mentor graphics，Cadence等，这些软件绝大多数都是美国的，一旦美国对EDA软件下达封锁禁令，华为等国内几乎所有高科技都会被卡头，你没看错不是卡脖子，而是头被拉住了，没有EDA华为们连芯片都设计不出来，PCB和原理图画不出来，谈何制造，不是可笑吗？

EDA软件仿真效果

扪心自问，制造芯片的硬件和软件哪个更重要？

很多人肯定说是硬件，中国几十年也没有造出光刻机，所以造芯片的硬件更难，实际错了，国内已经有上海微电子的28nm沉浸式光刻机了，中微半导体的5nm等离子体蚀刻机，勉强可以凑合使用，但是设计芯片的EDA软件几乎为零，其实整个中国的工业最缺乏的就是工业软件，外国有Cadence（PCB设计，PCB仿真，芯片模拟设计和仿真，EDA软件巨头），Synopsys（芯片设计和仿真软件），NX（产品产品机械建模，仿真验证），Mentor(PCB设计和仿真软件)，Comsol（电磁建模以及有限元仿真），Matlab（仿真计算累），ANSYS（有限元仿真的殿堂级软件），Solidworks（研发与销售机械设计软件），Altium designer（PCB设计）, PS全家桶（多媒体设计）等等。

中国工业短板和长板（图片来源西瓜视频极客队长）

那么为什么EDA和CAM类软件那么难？

工业软件太难了，因为

它涉及学科广泛，跨学科要求高

因为它涉及学科广泛，需要懂的知识包括但不局限于基础物理科学（固体物理、流体物理），电子（半导体，数字电路，模拟电路，FPGA），力学（流体力学，结构力学）、机械设计、电气自动化、基础化学、材料、数学，动画、软件开发、跨学科基础研发等等，你说一个人把这些都懂难不难？好，即使都搞懂，靠你一个人可行吗？即使很多人各自负责一个门类，但是交流和沟通就像对牛弹琴，能设计出来深受大家喜欢的软件吗？跟别谈用于精密的工业制造；

PCB设计软件美国Mentor公司的Pads：PCB示例

缺钱

芯片设计费用，人员研发报酬、实验室仿真，最主要是见效慢，美国一个领先全球的工业级软件需要美国各领域顶级科学家坐在一起搞了好几年，你认为基础学科知识薄弱的中国人短时间内能搞出来吗？中国人是聪明，但是人家积累了几十年，你想要一年或者几年把人家超越可能吗？缺钱，看不到收益，这就导致没有机构愿意给这类EDA和CAM软件研究机构或者公司投资，国家也是最近几年才意识到原来工业软件那么重要，那么难研发，虽然难，但是相信未来十年有了政府的资金支持，工业软件缺钱的局面一定会改观。

特斯拉Model 3汽车仿真：使用的是工业仿真软件NX

工业软件竞争大

中国工业软件研发企业设计出来了，一旦研发出来了，不好用不稳定，功能少，运算慢，因此国内客户不愿意用，他们更愿意花大价钱买更好的外国软件用，便宜又能怎么样，在产品质量和效率方面，人家宁愿花更多钱，而且话说回来，国内公司都不愿意用你还想让外国人用不是可笑吗？

航空发动机六七力学仿真：Ansys和NX

习惯难以改变

工程师被外国工业软件培养了几十年，没人愿意使用简陋而不好用的国产软件，这也是最难的，比缺知识，缺钱，起步晚更难的是习惯的养成，人的习惯一旦养成，你突然让人家去改变自己，等于让人找罪受，其实也不能怪工程师，因为几十年前他们别无选择，虽然现在有国内是善良软件可以选择了，但是师傅带徒弟，大家都不愿意从零开始，不对吗？

热仿真软件：NX

软件投入比其他投入少

更愿意花在能看得见摸得着的地方，比如硬件，办公楼，配套健身房，实验仪器等等，很少有公司愿意花几十万甚至上百万买一款正版软件，大家都知道，国内科技公司的绝大多数软件都是破解版甚至盗版，连外国的性价比更好的软件都懒得买，你认为国内公司会愿意花钱买国产工业软件吗？此外，地方领导到你们公司视察看看你有哪些高大上的硬件设备和测试仪器，很少有领导要看看你们买了是什么高大上的软件，这间接导致了公司的购买和使用取向···

cadence软件 PCB设计界面

不过，近年来国家越来越意识到半导体芯片等行业，工业EDA和CAM类软件的重要性，上个月国务院刚刚出台了政策，减免半导体先进制造企业达到税收，最高10年免税，工信部和商务部也出台了一系列对高科技企业支持力度，相信未来10年内，国产光刻机和工业软件一定会有所突破，美国想卡脖子中国一定会越来越难，未来还是看中国的青年一代，产业报国靠你们了！！

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来源：科技匠芯论