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潘攻愚:有了工業(yè)制造體系就不怕沒有工業(yè)軟件?恐怕沒那么樂觀
分享到:最后更新: 2024-07-26 16:18:27難中之難,工業(yè)軟件到底難在哪里?
如前所述,科協(xié)年會(huì)主論壇十大工程難題居然就有三個(gè)和工業(yè)軟件強(qiáng)相關(guān),而且各部位在列舉難啃的硬骨頭時(shí),工業(yè)軟件時(shí)不時(shí)會(huì)排在尖端集成電路和精密儀器之前,被稱為“難中之王”,原因何在?
首先,相關(guān)專業(yè)人才匱乏,培養(yǎng)周期和成本過高。
工業(yè)軟件需要長時(shí)間的研發(fā)積累和龐大的工程師不斷在實(shí)操中提煉knowhow,這是軟硬件仿真、驗(yàn)證環(huán)節(jié)能落地的基本前提,無論是工業(yè)母機(jī)還是大硅片制造、量測均需要打通前端制造和后端測試的數(shù)據(jù)耦合,以DTCO理念構(gòu)建工業(yè)母機(jī)和大硅片的全生命周期視野,這一理念牽扯到物理學(xué)、數(shù)學(xué)、電磁、熱力學(xué)和計(jì)算機(jī)編程等繁雜的學(xué)科,客觀上推高了人才培訓(xùn)和儲(chǔ)備成本。
目前國內(nèi)雄心勃勃,有志于在制造類EDA多物理場仿真工具大干一場的企業(yè),在人才招聘市場上往往會(huì)遭遇這樣的靈魂發(fā)問:你們需要如此復(fù)雜的工程基礎(chǔ)學(xué)科背景和相關(guān)理論素養(yǎng)的人才,但我只要掌握一兩種專業(yè)知識(shí),比如計(jì)算機(jī)編程,就可以在互聯(lián)網(wǎng)公司拿到一份高薪,何必要進(jìn)到集成電路和工業(yè)母機(jī)這樣的苦逼行業(yè)?這些行業(yè)又苦又累,工資也不比互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)高多少。
其次,資本市場的逼問。眾所周知,無論一級(jí)市場還是二級(jí)市場,細(xì)分賽道的成長性、估值等尤其為投資者所看重。然而工業(yè)軟件的尷尬之處就在于,其總統(tǒng)市場規(guī)模往往沒看上去那么大。
以集成電路為例,諸多EDA供應(yīng)商賣的是軟件授權(quán)而非tape out的量,全球集成電路總市場突破6000億美元大關(guān)時(shí),EDA+IP市場不過才150億美元,大型EDA公司的營收的增量往往被并購的業(yè)務(wù)整合貢獻(xiàn)了大頭,很多時(shí)候還是存量之爭。近年來異軍突起的國內(nèi)EDA點(diǎn)工具供應(yīng)商,其中不少一開始志存高遠(yuǎn),不畏困難,發(fā)力啃一些EDA must工具鏈條(所謂must工具鏈,即EDA從集成電路設(shè)計(jì)到制造、封測全流程所必須的點(diǎn)工具)中40多個(gè)中的一兩個(gè),希望以情懷加持獲得投資方的青睞。
但投資機(jī)構(gòu)也有他們的靈魂發(fā)問:“這幾個(gè)點(diǎn)工具市場都被你吃干抹凈也不過才不到10億人民幣規(guī)模,就算讓你拿到100%市占份額。然后呢?”“然后呢”就代表了成長性,這三個(gè)字折射出了國內(nèi)點(diǎn)工具EDA供應(yīng)商融資過程中的尷尬和無奈。
2021全球EDA市占率和2020-2024增長率分析@Trendforce
第三,客戶驗(yàn)證之難。工業(yè)軟件需要實(shí)驗(yàn)室,但必須要走出實(shí)驗(yàn)室接受市場閉環(huán)的考驗(yàn),才能在激烈的市場競爭中站穩(wěn)腳跟。某一家軟硬件集成設(shè)備商上個(gè)月告訴筆者,為了贏得某大型客戶的驗(yàn)證資格和獲取足夠多的軟件調(diào)試一線數(shù)據(jù),很多同行不得不把姿態(tài)放得很卑微,甚至和晶圓廠簽署免費(fèi)導(dǎo)入合同,只求賺取一點(diǎn)可憐的加工費(fèi)。
以晶圓前端制造所必須的離子注入機(jī)為例,離子注入是半導(dǎo)體前端工序極為重要的一步,需要多物理場仿真工具如TCAD等對(duì)蒙特卡洛(Monte-Carlo)方法進(jìn)行仿真模擬,但離子注入的工藝結(jié)果驗(yàn)證困難,不能像其他設(shè)備一樣通過光學(xué)檢測查看產(chǎn)品質(zhì)量,只能等到三個(gè)月后芯片做完測試電性能時(shí)才知道注入結(jié)果,因此初次使用未經(jīng)驗(yàn)證的設(shè)備對(duì)于Fab風(fēng)險(xiǎn)很大,甚至有企業(yè)高管在考慮是否需要簽署金融對(duì)賭條款以換取TCAD工具配合離子注入機(jī)進(jìn)行客戶驗(yàn)證。
綜上所述,工業(yè)軟件不僅難在人才儲(chǔ)備,還難在上下游商用生態(tài)建設(shè),這毫無疑問都需要一個(gè)相當(dāng)長期的過程。
結(jié)語 有信心打贏工業(yè)軟件關(guān)鍵戰(zhàn)
今年以來,國家集成電路大基金二期動(dòng)作頻頻,先后入股EDA解決方案提供商全芯智造、九同方微電、IP供應(yīng)商牛芯半導(dǎo)體等,同時(shí),工業(yè)母機(jī)龍頭企業(yè)華中數(shù)控等上市后將再融資,引入國家制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)基金戰(zhàn)投等,意味著具備技術(shù)優(yōu)勢(shì)和“殺手锏”產(chǎn)品的企業(yè),即使估值較高,也會(huì)因其獨(dú)特價(jià)值而受到投資方的青睞。
同時(shí)在AIGC產(chǎn)業(yè)浪潮之下,工業(yè)軟件算法迭代的范式正在迎來重大機(jī)遇期。在AI加持下的軟件云網(wǎng)運(yùn)維、數(shù)據(jù)保護(hù)和仿真、驗(yàn)證自動(dòng)化程度的不斷提高,讓原本看似難以超越的工業(yè)軟件突破難點(diǎn),至少看上去不再那么遙不可及。集成電路前端設(shè)計(jì)所需要的EDA驗(yàn)證環(huán)節(jié),往往占據(jù)整個(gè)流程近乎一半的時(shí)間成本,如何借力AI,全速優(yōu)化EDA工具驗(yàn)證尤其是形式驗(yàn)證過程,是目前全球各主要EDA公司共同需要探索的課題。除此之外,3D可視化工具輔助工業(yè)軟件,對(duì)期間模擬和材料應(yīng)力變化以數(shù)字孿生的方式呈現(xiàn),也為國產(chǎn)工業(yè)軟件“換道超車”提供了更多可能。
可以說,有國家意志主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)政策打底,資本市場的強(qiáng)力扶持,再加上相對(duì)完善、豐富的AIGC產(chǎn)品生態(tài),我國工業(yè)軟件必將克服目前所能遭遇的重大難題,向著更高層面上的征途前進(jìn)。
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