MATLAB被禁之后,这些核心软件或都将遭美“毒手”!

来源:华强电子网 作者:Andy 时间:2020-06-12 17:56

MATLAB 核心软件 禁令

       定向打击,已经成为美国扼制中国科技产业崛起的一把“尖刀”!

  昨日(即6月11日),哈工大、哈工程等高校的学生在使用校方购买的正版软件MATLAB 时,发现这个来自美国、理工科必备的数学软件被取消激活快要不能用了,此事瞬间在网络上引发热议。个中缘由,自然是美国实施的“定向打击”所致。

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  至于美国定向打击哈工大、哈工程等一些中国高校的根本原因,主要是由于这类国内高校大都是中国高精尖技术的发源地,比如一些航空航天技术、关键材料、仪器、计算机以及人工智能等重要项目,在世界范围内都相当有影响力。Matlab作为集数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能于一身的高集成度软件,在工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等各类科技创新领域都被广泛沿用,其重要性不言而喻。

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  当然,MATLAB被“禁用”,只是当前中美科技之争下的一个“缩影”。如今中国国内很多关键产业都在广泛使用美国等国的软件技术,比如数学分析领域的Mathematica、Maple,自动化设计领域的AutoCAD和Solidworks,半导体EDA芯片设计领域的Cadence、      Mentor、Synopsys以及Crosslight,大型通用有限元分析领域的Ansys和Nastran等等。一旦后续美国对这类软件扩大封禁范围甚至全面禁用,对于国内很多正使用正版授权的科技公司、机构等无疑都将会是重大打击。

  1、Mathematica

  Mathematica是由英国科学家斯蒂芬·沃尔夫勒姆领导的沃尔夫勒姆研究公司(位于美国伊利诺伊州香槟市)开发的一款广泛使用的计算软件,它拥有强大的数值计算和符号运算能力。自从1988发布以来,已经对如何在科技和其它领域运用计算机产生了深刻的影响,是目前为止使用最广泛的数学软件之一。同时,Mathematica也是沃尔夫勒姆公司的注册商标。

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  从功能性上来看,这款软件具有涵盖所有技术计算领域的将近5,000个以上的内置函数,借此Mathematica在大量应用领域构建了前所未有的强大算法——大都使用Wolfram语言独特的开发方法和功能进行构建,而且其并行计算、GPU计算等功能也令其可以轻松解决各类复杂问题。由于很好地结合了数值和符号计算引擎、图形系统、编程语言、文本系统、和与其他应用程序的高级连接,也让Mathematica被评为世界上通用计算系统领域最强大的软件系统。

  2、Maple

  Maple是目前世界上最为通用的数学和工程计算软件之一,与MATLAB和Mathematica齐名,并称为数学界的三大必备软件,而Maple则有着“数学家的软件”之称。目前,Maple在全球拥有数百万用户,被广泛地应用于科学、工程和教育等领域,用户渗透超过96%的世界主要高校和研究所,以及超过81%的世界财富五百强企业。

  这款软件的优势不仅仅在于提供编程工具,更重要的是能够提供数学知识。内置包括世界上最强大的符号计算、无限精度数值计算、创新的互联网连接、强大的4GL语言等。据编者了解,这款软件内置超过5000个计算命令,数学和分析功能覆盖几乎所有的数学分支,如微积分、微分方程、特殊函数、线性代数、图像声音处理、统计、动力系统等,是如今教授、研究员、科学家、工程师、学生们必备的科学计算工具,无论是简单的数字计算还是高度复杂的非线性问题,都广泛适用。用户可通过Maple产品在单一的环境中完成多领域物理系统建模和仿真、符号计算、数值计算、程序设计、技术文件、报告演示、算法开发、外部程序连接等功能,能够满足从高中学生到高级研究人员等各个层次用户的需要。

  3、Cadence

  对于半导体设计公司来说,Cadence可谓是接触最为频繁的一款软件。由于其强大到能够涵盖包括系统级设计,功能验证,IC综合及布局布线,模拟、混合信号及射频IC设计,全定制集成电路设计,IC物理验证,PCB设计和硬件仿真建模等电子设计的整个流程,也被当今的全球半导体芯片界奉为经典。

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  借助Cadence软件产品在全球的影响力,铿腾电子科技有限公司(Cadence Design Systems, Inc)也连续多年蝉联国际EDA市场销售冠军,这家主攻EDA设计的企业最早是由SDA Systems和ECAD两家公司于1988年兼并而成,如今随着半导体产业的飞速壮大,成为了全球最大的电子设计技术(Electronic Design Technologies)、程序方案服务和设计服务供应商。

  而去年,正是由于美国对华为的禁令,使得Cadence不得已撤出对华为的供应,这也让华为的处境相当被动。而今,随着美国变本加厉开始在软件层面对中国国内企业和机构实施禁用计划,想必后续Cadence也可能难逃“魔爪”。

  4、Mentor

  在三家全球著名的EDA设计企业中,Mentor Graphics算是“年纪”最大的一个,成立于1981年的Mentor在2015财年的营收高达11.8亿美元,经历了多年的发展,Mentor在Calibre signoff和DFT领域积聚了不少的优势。除EDA工具外,这家公司还具备非常多助力汽车电子厂商的产品,包括嵌入式软件等。不过,该公司已于2017年已经以45亿美元的价格被西门子收购,美国想要利用Mentor来对中国“动手”,可能并不如过去那么简单。

  近日,Mentor还正式对外宣布,旗下系列IC设计工具获得了台积电(TSMC)业界领先的 N5和N6制程技术认证。此外,Mentor与TSMC的合作现已扩展到先进封装技术领域,Mentor Calibre平台的3DSTACK封装技术将进一步支持TSMC的先进封装平台。

  5、Synopsys

  对于新思科技这家公司,可能大多数半导体业内人士都十分熟悉,这家全球知名的EDA软件供应商近年来在中国市场的表现可谓十分活跃。该公司总部设在美国加利福尼亚州Mountain View,有超过60家分公司分布在北美、欧洲、亚洲。

  作为一家美国公司,去年Synopsys也因种种法律约束而被迫停止了对华为的供应,但其却并未由此放弃偌大的中国市场。去年12月,该公司位于武汉的全球的研发中心正式落成启用,算是该公司在中国市场颇具里程碑的事件。

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  而今,为了进一步增强自身技术实力以及扩大业务范围,Synopsys也在全球大肆收购,比如2019年8月,新思科技宣布收购总部设在德国的汽车软件和系统开发仿真、测试工具和相关服务企业QTronic GmbH;12月,又完成了对基于FPGA的电路板和解决方案领域处于领先地位的DINI Group的收购;今年1月,又完成了对eSilicon部分IP资产的收购,扩大了新思科技DesignWare嵌入式存储器IP组合(包含TCAM和多端口存储器编译器)以及接口IP组合(包含高带宽接口HBI IP核);2月19日,又宣布完成了对INVECAS部分IP资产的收购,进一步扩大了DesignWare逻辑库、嵌入式存储器、通用I/O、模拟和接口IP产品组合;而近日,该公司又宣布收购Qualtera,获得了半导体测试和生产提供优秀大数据分析的能力,进一步强化了自身作为EDA技术全方位的供应实力。

  6、APSYS

  APSYS是Crosslight公司设计的针对半导体设计的2D/3D有限元素分析软件,它包括了许多物理模型,例如热载流子输运、异质结模型、热分析等等。并拥有强大的模拟功能,APSYS模拟的对象主要包括硅MOSFET、双极三极管、CCD、SiGe、AlGaAs、InGaAsP HBT、GaAs MESFET光电探测器、GaN HEMT、LED、电吸收调制器、有机半导体器件(OLED)等。

  通过APSYS的模拟,设计人员可以得出器件的I-V特性、2D下电势、电场以及电流分布 、2D下电子空穴浓度分布、2D下热载流子温度分布(流体力学模型)、2D下晶格温度分布(热传导模型)、不同偏压条件下的能带图、任何频率域的AC小信号分析、光学器件的2D广场分布、LED电流和自发辐射谱的函数、各种物理量的时域函数和各种物理量在不同温度下的变化。

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  而这款软件的开发公司CrosslightSoftwareInc.是一家总部位于加拿大温哥华的提供用于半导体元件TCAD模拟工具供应商。该公司创立于1993年,为加拿大国家研究委员会(NSC)衍生企业,而且是全球首家推出量子井雷射二极体模拟软件的商业公司。自起步阶段开始,Crosslight不断在既有的架构下进行创新,并且不断突破,例如获得史丹佛大学 SUPREM-IV.GS 软体的授权,以健全Crosslight的产品线等。不过,相比前述几种EDA设计工具,这款工具在国内的市场份额相对更小,即使美国要插手可能也得经过加拿大之手。

  7、Ansys

  说到ANSYS,可能很多工科领域的人士并不陌生,这款软件是美国ANSYS公司研制的大型通用有限元分析(FEA)类软件,同时也是世界范围内增长最快的计算机辅助工程(CAE)软件,能与多数计算机辅助设计(CAD,computer Aided design)软件接口,实现数据的共享和交换,如Creo, NASTRAN、Algor、I-DEAS、AutoCAD等。集融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析能力于一身,在核工业、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、能源、汽车交通、国防军工、电子、土木工程、造船、生物医学、轻工、地矿、水利、日用家电等领域有着广泛的应用。

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  ANSYS功能强大,操作简单方便,现在已成为国际最流行的有限元分析软件,在历年的FEA评比中都名列第一。目前,中国100多所理工院校采用ANSYS软件进行有限元分析或者作为标准教学软件。

  更值得一提的是,这款软件在半导体设计领域也应用颇多,国内长江存储的128层QLC 3D NAND闪存便是借助于Ansys多物理场仿真解决方案成功研发的。据悉,通过Ansys专业的3D电磁场分析以及Ansys Workbench多物理双向耦合等技术支持,长江存储完成了信号完整性、电源完整性和热可靠分析,以确保产品能符合高性能与高可靠的设计指标,实现了产品达到1.6GB/s的高速读写性能和1.33Tb的高容量的设计。由此可见,ANSYS对中国半导体产业的发展的重要性不言而喻,若后续美国也从ANSYS身上动手,可能也会对不少国内半导体芯片企业的产品的研发造成相当的影响。

  小结:

       MATLAB被“禁”引发的舆论风波,再次暴露出国内科技产业对于软件技术的敏感度。正是抓住了这一关键“命脉”,美国才能恣意妄为借此对中国科技产业进行扼制和打压。而这也凸显出国内在软件技术领域的弱势,尤其是半导体产业,如今大量公司都在集中攻势发力硬件芯片技术的研发,各类5G通信、AI语音、视觉以及IoT芯片方案层出不穷,但关键的设计工具和软件仍然极为依赖美国科技企业的供应,国内真正能够“上的了台面”的软件品牌也是少之又少。

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      希望美国的这波突然袭击,能让国内科技产业更加意识到自身在软件技术领域的不足并奋起直追。毕竟,只有强烈刺激之后的及时行动,才能有最终破除桎梏的一丝希望。



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