周旋兩年多，華為的命門還是被美國找到了

武俠小說中，高手修煉多年，總有一兩處修煉不到位的地方，這就是致命的“命門”，一旦被對手看穿，就會陷入被動，隨時會有生命危險。

很不幸，以一個公司之力和地球唯一超級大國勉力對抗、周旋了兩年的華為，這次終於被抓住了命門，被逼到牆角！

1、升級的禁令

2020年5月15日，美國商務部發布了《商務部針對華為削弱實體清單的努力，限製使用美國技術設計和生產的產品》的加強版許可證規定。

▲ 美商務部對華為芯片代工禁令條文（截圖來自美商務部官網）

美商務部說2019年發起的對華為禁令，沒有達到製裁的目的，需要更嚴厲。

這個名為許可證實際就是禁令的文件，主要的限製就是兩條。

第一，芯片代工廠為華為生產任何芯片，隻要任何一個生產環節使用了美國的軟件和硬件設備，就需要申請許可證。

第二，華為設計芯片時使用美國EDA工具，也需要向美國申請許可證。

一時間，大家的關注點都集中在華為如何應對失去芯片代工廠，都在討論華為能支撐多久，能不能得到中芯國際的援手等等，也有消息說華為準備用手機市場份額換取三星的代工。

可是對第二條，大家卻少有討論。

一方麵因為比較專業，另一方麵就是因為很難找到應對的辦法。

EDA就是華為的命門。

甚至可以說，EDA等工業軟件，就是目前中國製造最大的短板。

2、EDA和工業軟件

所謂EDA，是電子設計自動化（Electronics Design Automation）的縮寫。

在20世紀60年代中期從計算機輔助設計（CAD）、計算機輔助製造（CAM）、計算機輔助測試（CAT）和計算機輔助工程（CAE）的概念衍生發展而來的。

在集成電路產業發展早期，芯片的設計是通過人工去布線實現的。

但隨著芯片集成度的提升，越來越複雜的電路和呈幾何倍數增長的晶體管數量，人工布線就顯得無能為力了。

為了完成更加精細的芯片設計，EDA應運而生，進而催生了Calma、ComputerVision、Applicon、Mentor
Graphics、Daisy和Valid等公司，借助這個電子輔助工具，工程師們就可以在電腦上實現對芯片設計的前後端技術和驗證技術進行仿真操作，幫助工程師更高效地設計出更好的芯片。

EDA是整個集成電路領域內規模很小，但又無可替代的重要存在。

從數據上看，整個EDA的市場規模僅為九十億美元，過去幾年的成長率也不過是區區4%左右，相對於幾千億美元的集成電路產業來說，根本不起眼。

可是，如果少了這個工具，全球所有的芯片設計、開發和生產都得停擺。

而極度重要的EDA，又是一個被極少數供應商高度壟斷的市場。

Cadence、Synopsys和西門子旗下的Mentor Graphics，這三家公司就是全球EDA市場的絕對壟斷者。

以中國為例，去年EDA產品在國內的總銷售額約為五億美元，其中95%由以上三家巨頭瓜分，華大九天、芯禾科技和Ansys等其它公司隻剩下5%的份額。

而EDA軟件隻是工業軟件的一類。

▲ 來源：倪光南院士演講《國產EDA落後怪自己不怪別人，核心技術不能靠賣靠換，工業軟件仍被卡脖子 切勿重“硬”輕“軟”》

很多人被工業軟件裏的“軟件”兩個字誤導，認為這是IT產品，沒啥難的，組織人馬攻關寫代碼就是了。

其實大錯特錯。

工業軟件裏麵包含了太多基礎科學、算法模型、生產工藝、生產流程優化等等需要長期積累的環節，而這些才是核心難點，需要幾十年的相關工業經驗積累。

與之類似的是戰鬥機的飛控軟件，那幾十萬行的代碼不隻是靠程序員碼出來的，而是一次次仿真驗證、風洞試驗、試飛、極限測試、部隊反饋，一次次安全事故、甚至摔飛機，付出巨大的代價和十幾年時間才最終優化完善的。

如今是信息化向智能化邁進的時代，一切成規模的製造和建造，小到數控機床加工一顆螺絲，大到航空母艦的建造，都離不開工業軟件。

可以說，工業軟件就是現代工業的大腦，是工業文明的結晶。

這個現代工業的大腦，恰恰是中國製造的短板。這不僅僅是被別人卡住脖子，而且是被人占領了腦子！

其中EDA尤其嚴重。

3、我國EDA的發展與困局

二十世紀八十年代初，中國對工業軟件的認知幾乎是零。

伴隨著昂貴的IBM大型機、VAX小型機、Apolo工作站的引入，隨機附帶了一些CG、CAD軟件，工業軟件算是第一次進入了中國。

從“七五”到“十五”（1986-2005），國家對於國產自主工業軟件一直是有扶持的，當時主要的扶持渠道是國家機械部（機電部）的“CAD攻關項目”、國家科委（科技部）的“863/CIMS、製造業信息化工程”。

當時中國的CAE發展也是自成一派，一時間國產CAD/CAE都出現了一個百花齊放的大好開局。

1993年，首個國產EDA軟件“熊貓IC CAD”問世。

然而，美國立刻開放了對EDA的出口限製，迅速占領市場。

國產EDA無奈地被打入冷宮，無人問津。

不得不說，這一套美國玩得很嫻熟，當然根源還是我們的產品競爭力不行，技不如人。

九十年代中後期，盡管國內CIMS（計算機/現代集成製造係統）熱火朝天地發展，可帶來的並非是自主工業軟件的崛起，而是國外工業軟件的長驅直入。

而隨後國家對“兩化融合”（信息化和工業化的高層次的深度結合）的大舉投入，國外工業軟件更加如魚得水，此時正是三維CAD開始爆發，CAE優越性和重要性更加凸顯的時候，中國的自主軟件卻更為乏力，無奈退出競爭一線。

在高端CAD領域，PTC、UG（現在屬於西門子）、CATIA已經確立了壟斷的位置，中低端則被Solidworks、Autodesk、SolidEdge牢牢把持。

中國的CAD、CAE都潰不成軍，中國曾經有過起步發展的EDA軟件，更是早已經陷入“失去的三十年”。

後來直到2008年，國家“核高基”重大科技立項正式進入實施階段，EDA領域也迎來了新一輪的國家扶持。還未熄滅的產業火種催生出華大九天（繼承了熊貓IC）、芯願景、廣立微、芯禾科技、概倫電子等一批新興企業。

但是差距仍然無比巨大。我們的落後主要表現在：

第一、產品線不夠全，不成體係。

以最強的華大九天為例，在數字電路方麵大約隻能做三分之一的功能組件，另外的三分之二仍然需要靠國外軟件。

第二、國外巨頭壟斷，我們缺乏與先進工藝結合的機會。

台積電這些先進晶圓廠規劃開發新一代工藝的時候，會在立項時就引入諸如Cadence和Synopsys這樣的大廠商全方位深度合作，根本不會選擇國產EDA廠商。

而巨頭深度參與芯片廠商的新工藝開發，又將進一步拉大了與國產EDA的技術差距。幾年一個惡性循環，國產EDA與美國產品之間的差距也就越來越大。

行業內的高度壟斷和技術優勢，導致了華為、中興等國內企業在使用 EDA 軟件時不得不依賴國外廠商。

第三、人才嚴重不足。

人才短缺是限製國產EDA發展的一個關鍵因素。

數據顯示，我國約有1500人的EDA軟件開發工程師，編程人才基本都被互聯網，金融等行業吸引走了。

而且，在本土EDA公司和研究單位工作的工程師加起來不到三百人，其他大部分都是在三大巨頭的國內分公司工作。

對比Synopsys全球 7000多的研發人員，這個差距實在太大了。

第四、研發資金投入嚴重不足。

國內EDA企業的研發資金投入，與國外巨頭每年數十億的投入相比就是杯水車薪。

Synopsys
2017年的研發投入約為8.1億美元，超過了國內曆年投入總和的十倍不止。而且美國政府每年還有約1.8億美元的專項資金扶持EDA企業研發。國產EDA如果想進一步發展，加大投入勢在必行。

當年中國抄了一條近路——直接采用國外的EDA工具，然而，沉痛的現實告訴我們，曾經落下的課都要補回來。

現在中國已開始大力支持EDA工具的開發，對一些EDA公司給予資金支持和政策傾斜。

未來EDA發展之路，還得靠腳踏實地、一步一個腳印地走出來。

我們需要時間。可是，眼下華為最缺的就是時間。

4、EDA禁令可以繞開嗎？

2019年5月，美國商務部把華為列入“實體清單”。從那時開始，美國EDA公司就遵守禁令停止了華為已購買軟件的升級服務。

很多人以為，停止升級也沒啥，至少我還能用老版本繼續設計開發工作。結果，我們還是低估了美國人的決心和無恥。

2020年6月，同樣名列“實體清單”的哈工大、哈工程兩家高校的師生，發現他們常用的計算仿真軟件MATLAB無法使用，已經付費激活的正版
MATLAB，跳出反激活通知，繼而顯示授權許可無效，網頁無法登錄哈工大域名的賬戶。

在與 MathWorks 交涉之後，得知因為美國政府實體清單的原因，相關授權已被中止。

雖然華為使用的EDA軟件授權驗證機製與MATLAB不同，華為海思的研發部門因為信息保密要求也不會連接外網，EDA很可能不會被反激活，還能繼續使用。

但是，EDA和一般軟件不一樣，失去了軟件公司的更新和技術支持，一些最新的工藝優化、製程進步、全新IP組件就拿不到了。

可能對要求不高的5G通用芯片之類還能湊活開發，但是設計研發手機高端芯片——比如下一代麒麟就別想了，技術進步被鎖死了。

而且，繼續使用舊版美國EDA，或者使用自研的軟件，完成設計後，總要拿去芯片代工廠驗證、生產啊，工廠使用的都是美國EDA軟件，這個環節是繞不開的。

2019年8月，當被問及華為和 Synopsys、Cadence、Mentor 三家 EDA
公司的合作時，華為輪值董事長徐直軍也坦言：

“大家都很清楚，這些公司都不能和我們合作了，但天下也不是隻有他們。曆史上，即使沒有工具，也可以生產出芯片，當然對我們有挑戰，效率不會那麽高了，也不會那麽輕鬆了。英特爾
70 年代就生產 CPU 了，這些公司都還沒有成立。”

這番話翻譯過來就是：總會有辦法挺過去的。

在業內人士看來，除了鼓舞士氣，沒有其它意義了。

因為離開EDA工具，還真沒法設計芯片。

華為有專門的EDA工具開發部門，很多開發工具都是華為自己搞的。

比如仿真測試平台HiDS，HiMS；比如芯片模塊頂層集成工具SoCBuilder；比如芯片時鍾樹圖形化設計軟件CRGBuilder，芯片DFT可測性設計工具CoTBuilder，芯片寄存器配置表生成工具NManager，還有功耗仿真等等。

華為海思自己已經開發了太多的EDA工具，由此可見，華為未雨綢繆的戰略眼光。

但是，芯片綜合工具還是要用Cadence公司的Design Compiler，因為這個需要和芯片流片廠一起迭代開發。

這就是行業生態。

我們沒法繞開美國的EDA，除非自己花費巨量資金，建造從EDA、組件模塊IP開發、檢測驗證，一直到流片生產線的整個流程生態，才能全麵去美國化。

關鍵是，這需要時間。

但美國人會給我們時間嗎？

5、咄咄逼人的美國

2020年6月15日，美國商務部突然宣布了一項新規，允許美企與華為就5G標準製定進行合作。

根據新規，美企在與華為公司接觸前將不需獲得許可證。

美商務部在聲明中承認了華為在5G通信規則製定中不可替代的地位。

聲明稱，“盡管去年5月將華為列入‘實體名單’，華為仍然在各種規則製定組織中無處不在。這項新規旨在保障美企在規則製定中的貢獻不會被阻礙。”

難道美國的態度軟化了？這是給華為鬆綁嗎？

並沒有。

路透社周一援引美政府官員稱，“禁令規則修改不應被視作美國放寬對華為的限製。”美商務部稱，這項規定將為美企在標準製定中“清除障礙”。

老蔣認為，這個新規有兩層含義：

一、去年5月，美國以所謂“國家安全”為由，將華為列入美國商務部的“實體名單”，禁止美企在未獲商務部許可證的情況下與華為公司進行任何業務往來。

將華為“拉黑”，想讓全世界一起孤立華為，結果反而讓美國相關企業逐漸“被孤立”——路透社援引行業官員說，在華為被列入商務部黑名單後，一些美國科技公司被迫停止與華為合作製定5G網絡標準，讓華為在一些標準製定上擁有更大話語權。

二、美國開始試探，準備“收割”華為。

我們知道，中興被美國製裁，先後付出了23億美元的巨額罰金，和空降管理層的全麵監管。

可以看出，美國對付中興采取的是“放血+嚴密監管”的策略。

而華為就沒那麽輕鬆了，美國的目標是“掠奪+肢解”，讓華為再也不能威脅美國的同時，最好能獲得華為的技術，特別是5G相關的成果。

我們可以想象，一定會有美國企業和華為接觸，以專利交叉授權的名義，開出條件逼迫華為低頭。

今年2月，美國監管機構聯邦貿易委員會(FTC)針對芯片供應商高通的反壟斷案勝訴。其中有一條證據就是，高通不斷收取華為的專利費，還要華為把相關的專利反向許可給他。

看來，這都是美國的基本操作了。

美商務部長羅斯（WIlbur
Ross）在聲明中稱，“美國將繼續引領全球的技術創新。商務部致力於保障國家安全與外交利益，鼓勵美企將美國技術打造成國際標準。”

請問羅斯部長，就憑美國企業在全球5G必要專利11%的占比，要怎麽做才能“把美國技術打造成國際標準”呢？

德國IPlytics平台的最新數據：

截止5月17日，全球已經聲明的5G標準專利達到29586族，較半年前增加37.2%。前五名的排名公司是：

1、華為5947族，占比20.1%；

2、三星電子3392族，占比11.5%；

3、高通2755族，占比9.3%；

4、中興2606族，占比8.8%；

5、LG電子2588族，占比8.7%。

華為6月16日晚發表聲明回應稱：華為的態度是一貫的，我們願意與包括美國廠商在內的技術同行就新技術的標準進行坦誠的討論和交流，為人類社會的科技進步作出貢獻。

翻譯一下大概就是：有什麽條件就開出來吧，別再給自己加戲了。

6、結語

如今每一件工業品，幾乎都是工業軟件的造物；每一台裝備，離開了軟件都不能運行。一個沒有軟件的世界是不可想象的。

正因如此，工業軟件有多重要，落後的危害就有多巨大。

我們經常自豪地說：中國有最龐大的理工科大學生隊伍，未來也會有最龐大的工程師隊伍。

可是這些大學生進到高校，上手學習使用的都是國外的工具軟件和工業軟件；我們的工程師隊伍，使用的工業軟件大多也是國外的。

沒有工業軟件，智能製造就是空想；沒有自主可控的工業軟件，智能製造就無從談起。

而工業軟件涉及工業製造、企業管理的各個方麵，一旦泄密，後果不堪設想。但是，每一種國外工業軟件裏麵究竟有什麽，卻是誰也說不清。

美國封鎖哪裏，哪裏就是我們的命門。

換個角度，我們應該感謝美國，感謝特朗普發動貿易戰，讓我們丟掉幻想，讓我們認清自己的短板。

毛主席說過：封鎖吧，封鎖十年八年，中國的一切問題都解決了。

EDA和工業軟件也是如此。

今年3月25日，疫情還沒有過去，工信部發言人謝少鋒在回答記者問題時就明確表態：“我們將實施國家軟件重大工程，集中力量解決關鍵軟件的卡脖子問題，著力推動工業技術的軟件化！”（節選）

中美較量到這個階段，哪怕美國給中國造成幾百上千億美元的損失，隻要不損大局不碰底線，中國都可以承受；美國禁令對華為的業務造成幾百上千億美元的損失，隻要華為的研發管理能力無損，還能繼續前進，那都是可以承受的代價。

隻要能贏得時間，我們可以不計較一城一地的得失。

贏得了時間，中國的收獲，將會無比巨大。

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