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EDA斷供,下一個是CAD、PLM軟件?

EDA斷供,下一個是CAD、PLM軟件?

2025/6/12 16:52:05

美國對國內科技企業的圍剿,已經進入了釜底抽薪階段。

2025年5月30日,美國商務部工業和安全局(BIS)對全球EDA(電子設計自動化)三巨頭——新思科技Synopsys、楷登電子Cadence和西門子Seimens下達禁令,要求全面停止向中國供應芯片設計工具,而這三家企業此前占有近80%的國內EDA市場份額。

近幾年,國人已經對隔三岔五的“實體清單”更新見怪不怪了,甚至有人開始笑美國黔驢技窮了,卻沒想到對方驟然來了一記狠的——EDA停供,讓芯片等領域的研發成為“有米無薪之炊”。

圖1 澎湃新聞5月29日發文(轉自@環球時報)

一、影響:三巨頭占80%,IC行業難撥云見日

EDA斷供的新聞剛出,就有很多朋友樂觀地說,這是國產廠商的春天。

誠然,國產EDA企業勢必迎來一波迅猛發展,但是對用慣了國外軟件的IC(集成電路/芯片)行業來說,近幾年的形勢可能會……很嚴峻。

 

·好消息:我們在努力

對于此次事件,政府和IC行業并非毫無準備(畢竟美亡我之心,路人皆知)。

自去年以來,各地政府就在鼓勵頭部企業加強整合并購、做大做強,集中力量發展國產化的全流程EDA平臺。

(相關政策:《廣州市關于聚焦特色工藝半導體產業高質量發展的若干措施》《珠海市促進集成電路產業發展的若干政策措施》、《上海市重點產業領域人才專項獎勵實施辦法(征求意見稿)》《深圳市龍華區關于支持半導體與集成電路產業發展若干措施》……) 

圖2 廣州市芯片扶持政策

(來源:廣州市行政規范性文件統一發布平臺)

·壞消息:敵人來太急

此次EDA突然斷供,對IC(集成電路/芯片)行業來說無異于一次劇烈的地震。

國內企業雖然短期內仍能使用EDA(EDA授權一般以年為單位),但EDA斷供的嚴重后果會在幾年內逐步顯現。

而“趕鴨子上架”的國產EDA軟件,能在多大程度上代替國外軟件,很難說清。

·波及廣:大部分企業受挫

賽迪智庫2020年的數據顯示,當時Cadence、Synopsys和Seimens三巨頭合計占領國內近80%的市場份額,而國產EDA廠商的份額僅11.5%。樂觀估計的話,2025年上半年,國產EDA的市場份額有可能已經超過20%,但是這真的遠遠不夠。(如果有配圖加進來)

換言之,IC行業的大部分企業都會受到明顯影響。

 圖3 國內EDA市場份額,由內到外:2018-2020年數據

(來源:賽迪智庫)

·危害大:差距難以逾越

截至2025年,頭部的國產EDA廠商,也只是對國外產品的功能做到了部分替代:大部分廠商不能提供電路的全流程EDA工具,而在器件建模、電路仿真等關鍵環節,國產EDA道阻且長。

國產EDA雖能部分替代國外軟件,但短期內差距是難以逾越的。事實上,在3nm及以下先進制程領域,國內企業幾乎完全依賴美國的 EDA 工具,斷供可能導致中國在未來 3-5 年內失去芯片的同步研發能力,與國際先進水平的差距進一步拉大。

國內的頭部EDA廠商華大九天近年來以驚人的速度在成長,其邏輯綜合工具已支持 5nm 先進制程,與國際三巨頭的同類產品差距縮小至1-2代。國內芯片研發必須熬過眼前的坎坷,才能等來大有可為的未來。

 圖4 華大九天EDA業務增長(來源:浙商證券研究所)

·潛在影響:波及全產業鏈

高端芯片難以設計和制造,將導致如 5G 基站芯片、AI 加速芯片、高性能 CPU/GPU 等電子產品的性能和功能難以進一步提升,并可能導致高端電子產品出現缺貨或價格上漲的情況,對整個電子行業都將有或多或少的影響。

 

二、防患:從Matlab到EDA,下一個是CAD還是PLM

·Matlab斷供,理工院校回到“農耕時代”

美對華的科研圍剿,絕非一朝一夕。

早在2020年6月11日,哈工大的學生們收到了Matlab軟件取消激活的通知,在與供應商Mathworks交涉之后才發現,由于受到實體清單的限制,相關授權已被中止。

Matlab主要用于計算、可視化、數據分析等方面,是高校教學、科研最常用的工具之一,因此,Matlab的禁用,對高校師生來說可謂晴天霹靂。

有人形容Matlab被禁用后的高校科研:“就像是拖拉機突然壞掉了,農民需要扛著鋤頭上地頭了。后工業化時代的人,一下子被打回農耕時代。”

·PLM、CAD、CAPP國產化,國內已在推動

研發的關鍵軟件被競爭對手操持,企業怎么安心發展?這種突如其來的打擊,對整個行業的影響是劇烈的。國內制造業想要掌握主動,不被“卡脖子”,就必須未雨綢繆、提前布局。

9月20日,工業和信息化部辦公廳印發《工業重點行業領域設備更新和技術改造指南》,指出要圍繞重點行業推動工業軟件更新換代。(如果有紅頭文件,做一個配圖進來)

涉及航空、船舶、石化、鋼鐵、汽車、裝備、軌道交通、電子等重點行業及模具等重點領域企業,軟件覆蓋PLM(制造產品研發管理)、CAD(計算機輔助作圖)、CAPP(計算機輔助工藝)等多個方向。

事實上,早在2013年,就發生過IntelliCAD組織停止向中國CAD企業出租其內核的事件,一度讓國內CAD廠商陷入困境。而類似的事情一旦再發生,可能就不是單一廠商的停供了。

而PLM斷供也非空穴來風,行業的“老大哥”西門子,也曾突然中止和國內企業的合作。2023年7月,西門子突然宣布終止與北京天圣華的合作,導致某型號戰機研發周期被迫延長6個月。

制造行業研發的核心系統——PLM,其國內市場,過去長期被西門子、PTC、達索所把持,(像EDA一樣的)大規模PLM斷供,絕非是聳人聽聞。

三、深度:“大國重器”PLM,國產替代刻不容緩

·PLM:制造業的Office/WPS全家桶

在網上搜索PLM系統,往往通篇都是各種玄之又玄的概念。

簡而言之,PLM其實就是一個集成了CAX(二維三維設計)、PDM(產品數據管理)、項目管理、工藝管理、供應商管理等功能的產品研發“生態圈”,數據可以在各個模塊內自由流動,并在企業里保存實時一致,以簡化研發流程,保持數據在研發部門內、研發和生產部門間的實時一致。

舉個形象的例子,研發工程師使用PLM,就像辦公室職員使用Office/WPS全家桶,Doc文檔、Excel表格、PPT演示文稿,都可以在一套系統里編輯,并且你可以自由地把Excel里的表格粘貼到Doc里或PPT里,非常高效。

在WPS還沒火起來的零幾年,如果微軟禁止國內企業使用Office,多少企業會受到影響?PLM對于需要產品研發設計(哪怕僅僅是根據客戶需求變更圖紙)的制造企業,也同樣不可或缺。

試想一下:

企業需要變更一個老舊的零部件的某項參數,原本幾十秒就可以在PLM中找到合適的零部件,利用變更管理可以快速評估、設置影響范圍,一鍵提交相關負責人審批,并同步到采購、生產端,全流程用不了一杯咖啡的時間。

現在沒了PLM,得從浩如煙海的表格挨個查詢哪些裝配體使用了這個零部件,挨個評估變更影響,寫申請、做表格匯報、蓋章,再把復印號的變更通知單送到各個部門做登記……最快也要花費大半天,而且還難以保證各個部門的協調,采購、生產出錯更是家常便飯。

我國要實現從制造大國到制造強國的轉變,PLM至關重要,說是“大國重器”也不為過。如果在毫無準備的情況下,PLM也被停供,我國的制造業可能會錯失關鍵的五年甚至十年,制造業不能失去PLM,正如西方不能失去耶**冷。

·透視國內市場:細思極恐的“PLM三大廠”

 

圖5 數據來自IDC《中國PLM 市場分析及廠商份額, 2023:創新左移》

根據全球權威顧問公司IDC的報告,截至2023年,西門子、達索、PTC仍然是我國PLM市場的三大“玩家”,其市場份額雖然逐年下滑,但仍然分別有14.3%、10.2%和5.8%。

但凡對制造業、對國際環境有了解,就不免心懷擔憂——

14.3%的國內先進制造企業,居然在用西門子的PLM軟件,而西門子的EDA剛剛斷供;

10.2%的企業在用達索的PLM軟件,而達索生產的陣風戰斗機前不久剛被擊落;

5.8%的企業在用PTC,和德國西門子、法國達索不同,PTC就是家美國公司!

而國產廠商,比如做全場景數字化方案的金蝶、用友,比如在云原生PLM領域一騎絕塵的智橙云PLM,再比如起步較早的思普、華天,市場份額占比都不到4%。

怎么辦?除了奮起直追縮小差距,還必須布局新的技術、新的應用,從而實現彎道超車。

四、云PLM、Ai+PLM,國內PLM發展的兩把鑰匙

近年來,PLM行業出現了兩股趨勢,分別是云化和智能化,前者讓PLM更“接地氣”,后者讓PLM“面向未來”。

·云化趨勢:讓中小企業也能用得起

廣義上的PLM系統,經歷了4個發展階段:本地PDM階段、本地PLM階段、云PLM階段、云原生PLM階段。

從PDM到PLM,是功能的豐富、閉環帶來了研發模式的轉變。從PLM到云PLM、云原生PLM,則大幅度提升了數據協同效能、顯著降低了企業數字化的成本。

云PLM的優點很多,這里僅做簡要說明:

首先,不需要企業置辦硬件,可以開箱即用;因為數據在云端存儲,一致性更高,和其他系統的集成也更高,真正實現了車間無紙化;云PLM支持異地協同設計、輕量化預覽,讓研發和響應更高效;因為用租賃代替了買斷,第一年的費用較低,企業可以根據使用體驗,靈活更換服務商,避免踩坑。

說直白點,就是便宜、好用,用著不爽可以換。那么,云PLM和云原生PLM,差別在哪?

傳統的云PLM是把傳統PLM的服務和數據搬到云服務器上,用云服務器的“新瓶”裝了傳統PLM的“舊酒”。

云原生PLM則是完全基于云架構,重新開發系統,這種方式雖然開發困難,但是使用成本降了一個數量級,功能也更強大,企業選購也更靈活。

國際PLM“三巨頭”之一的PTC,在2021年收購了云原生PLM廠商Arena Solutions,并在2023年秋天把全新包裝的PTC Arena推向中國市場,某種程度上是對傳統PLM/PDM的降維打擊。

而西門子,也不甘示弱地推出了TeamcentreX,并在2025年先后和OPmobility、Workhorse等汽車行業巨擘簽約,進攻勢態明顯。

相比之下,國內主流的云原生PLM平臺,智橙云PLM,雖然占據了國內起步早的優勢,但畢竟獨木難支——智橙近年來在汽車零部件、電子電器、泵閥等行業屢屢和PTC Arena等國外平臺的老客戶簽約,實現了一定程度國產替代,但面對2025年突然發力的西門子,任何一個疏忽都將是致命的。

說白了,云PLM是可以換的,哪家合適,大家就會用腳投票——就像大衛王迎戰巨人,國外巨頭已經赤膊下場了,體量較小的國產云PLM卷不過就只能等死。

從行業視角來看,云原生PLM領域,智橙云PLM一家獨大的局面,并不一定對整個行業有利。

目前國內的一些傳統PLM品牌,也在慢慢從云PLM向云原生PLM轉型,但畢竟是兩條截然不同的技術路線,從技術架構到功能都需要重新研發,所以進度穩定而緩慢——預計在2027-2028年,國內云原生PLM系統可能會再次實現井噴。

讓我們拭目以待,希望一切來得不會太晚。

·智能化趨勢:Ai+PLM,拓寬數據價值

智能化則是另一個趨勢,得益于Deepseek的興起,國產PLM廠商在不斷探索Ai+PLM的應用邊界。

智橙、華天、用友等多家主流PLM廠商,已經先后宣布了自己的Ai企業知識庫方案。

PLM作為研發管理系統,本身存儲著大量的研發數據,借助Ai,可以實現“搜索-問答-推薦-生成-決策”的全鏈條智能,除了解決內部知識搜索的難題,也讓用Ai進行圖紙設計變得可行。

未來的PLM,一定是和Ai深度綁定的,無論是Ai知識庫、Ai生成設計、Ai輔助仿真……每一個小功能的改進,都幫助制造業向智能化更進一步,這也是國產PLM未來不被“卡脖子”的關鍵。

結語

EDA已經斷供了,要警惕美國在CAD、PLM等領域卡脖子。

國內前沿制造業的研發工具,從Matlab、EDA到CAD、PLM,過去都操持于歐美企業之手——在當前的國際形勢下,這無異于與虎謀皮。

除了國家層面的推動外,企業也需要未雨綢繆——尤其是在PLM逐漸進入中小企業的當下。

國際局勢這只蝴蝶扇動翅膀,對于普通的企業來說,可能就是一場風暴。

 

FAQ

·芯片設計中的3nm是什么意思?

3nm是芯片制造的一種先進工藝標準(術語:制程節點),3nm芯片可以顯著提升電子產品性能,如手機處理器在3nm工藝下可實現更快的圖像處理與AI推理能力,同時降低發熱量。2025年我國初步實現了3nm芯片的風險試產。

注意,3nm指的是23nm金屬半節距工藝,3nm是該工藝的一種代稱,并不指實際數據。

根據ASML公布的數據,高端芯片的規格如下:

N3(3nm工藝)實際對應的金屬半節距為23nm。

N2(2nm工藝)實際對應的金屬半節距為22nm。

A14(1.4nm工藝)實際對應的金屬半節距為21nm。

A10(1nm工藝)實際對應的金屬半節距為18nm。

A7(0.7nm工藝)實際對應的金屬半節距為18-16nm。

A2(0.2nm工藝)實際對應的金屬半節距為16-12nm。

圖6 荷蘭ASML公司關于3nm、5nm、7nm制程芯片的分享

·工業軟件的主要類別有哪些?

按功能,工業軟件可以劃分為4大類

1. 研發設計類

CAD(計算機輔助設計):支持產品二維/三維建模。

CAE(計算機輔助工程):用于仿真分析。

CAM(計算機輔助制造):生成數控加工代碼。

EDA(電子設計自動化):芯片/電路設計驗證,如本文提到的Cadence、Synopsys。

PLM(產品生命周期管理):集成設計數據并管理全周期流程,如本文提到的國外的西門子、國內的智橙云PLM。

PDM(產品數據管理):用于數據管理、版本控制,已被PLM取代。

2. 生產制造類

MES(制造執行系統):實時監控生產進度與資源調度。

DCS(分布式控制系統):設備自動化控制。

APS(高級計劃排程):智能生產調度與產能平衡。

3. 運營管理類

ERP(企業資源計劃):統籌采購、庫存、財務等核心業務。

SCM(供應鏈管理):協調供應商與物流資源。

CRM(客戶關系管理):客戶數據分析與交互管理。

OA(辦公自動化):流程審批與文檔協作。

4. 運維與服務類

PHM(預測性維護):通過傳感器數據分析預判設備故障。

EMS(設備管理系統):狀態監測與維護計劃制定。

遠程監控平臺:基于IoT實現設備遠程診斷(如工業互聯網平臺)。

 

·數字化順序:工廠應該按照什么順序部署工業軟件?

1.優先選擇“主系統”

先部署最關鍵的系統,再部署其他系統。

產品驅動型行業(如汽車、電子、非標設備行業)的產品往往具有一定程度的定制化特征,需要研發工程師頻繁調整方案,應當以PDM/PLM系統為核心,確保設計數據清晰、準確,再同步傳輸給ERP、MES。

流程驅動型企業(如快消、藥品行業),應當以ERP為數字化起點,聚焦供應和庫存。

2.優先選擇數據“起點”

數據化是數字化的核心,從數據的產生部門加以規范,更容易實現全鏈條的自動同步。

對于訂單生產為主,研發占比很小的企業,需要根據訂單逆推生產計劃、采購計劃和BOM,可以優先考慮部署CRM(客戶管理)系統。

對于有一定研發能力的制造企業來說,研發部門(不論做新品研發,還是按需選配)是數據的起點,可以優先部署PDM/PLM。

很多企業都卡在部署ERP的過程上,其實對于數字化程度較低的企業來說,先PDM/PLM后ERP更符合邏輯——把設計部門的研發數據、BOM管理都規范了,ERP的部署和實施就很絲滑了。

·什么行業適合使用PLM?

1. 制造業(離散PLM)

汽車/航空航天:管理復雜零部件、BOM協同及供應鏈流程,支持工程變更與多學科協作。  

電子/機械:優化產品設計數據(CAD/CAE)、版本控制及非標設備研發流程。  

醫療器械:確保符合FDA等法規,管理研發到生產的數據追溯。

2.快消化工(流程PLM)

食品/化妝品:支持配方變更管理、原料合規性審查及包裝設計一體化。  

化工新材料:優化復雜工藝參數及實驗數據歸檔。  

服裝/鞋履:應對設計變更,減少打版成本。  

·什么企業適合使用PLM?

1.研發密集型企業

需多學科協作(如汽車制造),通過PLM統一數據源并縮短研發周期。  

2.大規模定制化企業

如家具、電子電器,需快速生成產品配置及管理供應鏈。  

3.全球化企業

多地協作場景下,通過云原生PLM實現實時數據共享。  


審核編輯(
王靜
)
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