軟件產業升級(三):核心四級中國舉步維艱,產業升級才能升華

前面兩篇文章我提出瞭軟件產業分5級的概念,並對中國在軟件產業一、二、三級的表現進行瞭分析,感興趣的網友可以翻看我的頭條號之前發佈的文章。本文將對軟件產業第4級工業設計和基礎性軟件中國的表現進行梳理,探討中國軟件產業繼續升級的方向在哪裡。

軟件產業升級(三):核心四級中國舉步維艱,產業升級才能升華

軟件產業分級

4級(3分): 軟件產業4級中國舉步維艱,市場占有率沒有超過5%,未能進入真正的核心領域

這一層的軟件從功能上來說更加的靠近基礎能力,全部都是設計型軟件,也就是通過這些軟件可以創造出其它新的產品,甚至是生產出其它新的軟件。可以理解為軟件產業的源頭和真正的核心。

這一層的軟件體現出來的不僅僅是軟件產品本身,軟件承載的是對某一行業的深刻理解,行業標準和行業規范的軟件化,甚至體現的是對行業或者工業的的定義。

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國際標準化組織

中國當前的發展階段普遍存在應用強但標準和規范偏弱的現象,因為很多工業或者行業都誕生於一百年前甚至200年前,中國改革開放融入世界的時候,首先要做的是學習這些行業的標準和制度,跟世界進入同樣的一種行業規范裡面去,以便於在行業裡面確定自己的位置。

由於是後來者,中國在這些傳統的行業領域就基本喪失瞭制定遊戲規則的機會,所以造成中國雖然產能遠超世界其它國傢,但是規范和標準卻還都控制在別的國傢手中這樣一種現狀。自然,承載瞭這些工業標準的軟件,中國發展起來也就非常的困難。

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1840年英國完成瞭機械制造革命,中國晚瞭100多年

產業問題是個比較大的話題,以後有時間我再寫一些文章跟大傢探討,回到本文的軟件產業話題,下面我就舉幾個比較典型的例子,讓大傢對中國沒有行業定義權下的軟件產業情況有些直觀的認識。

傳統工業設計中國軟件占比僅5%,沒有進入真正的核心領域

工業設計的圖紙,一開始都是設計人員手工繪制的,幾十年前,這是一個高技術含量的工作。

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工業手工繪圖

然而時至今日,絕大部分的工業設計圖紙,都是由工業設計軟件繪制的,電子版的設計圖紙有著極大的優勢,隻要設計企業和加工企業遵循一定的規范和標準,由軟件設計單位完成的工業設計圖紙,就可以直接加載到加工企業的自動化機器中進行加工,這是非常高效的信息傳遞方式。

試想下,手工繪制的圖紙拿到加工工廠,工廠該怎樣設置機器的參數?怎麼調整機器才能生產出手工繪制圖紙要求的產品呢?這個過程是非常低效的,所以隨著工業設計軟件的興起,手工繪制工業圖紙的老師傅們是越來越少瞭。

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輸入電子版的設計文件就可以自動生產

這裡面就有一個特別關鍵的問題瞭,如何做到一個使用軟件設計的圖紙,從歐洲直接傳到中國的工廠就可以加工呢?最理想的情況是,全世界使用同樣的一種規則使用同樣的一種標準。那麼誰來制定這個標準?

中國1949年啟動工業化的時候,今天存在的大部分的工業門類,行業標準和規范都已經發展瞭100多年非常成熟瞭,為瞭快速融入全球化市場,中國選擇瞭遵循這些規范和標準,不遵循也不行,中國當年沒有自立門戶的能力。當然,以後如果中國強大瞭,可以發展和重新定義這些標準,並且推廣至全世界執行,這是後話。

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中國工業啟動的標志,1956年

這些不斷發展和完善瞭上百年的標準和規范,到瞭今天,就是通過工業設計軟件產生的圖紙進行瞭體現,那麼這個軟件就顯得尤為重要。

現在的工業設計軟件挺多的,比較常用的今天就介紹一款叫做AutoCAD,相信行內的很多同學們都用過。這款軟件可以用於土木建築、工業制圖、工程制圖、電子工業等領域,是美國歐特克公司開發的。

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AutoCAD制圖

有人可能要問,中國學會瞭這些標準和規范以後,是不是可以自己研發自己的工業設計軟件呢?當然可以,但是需要具備幾個條件,一個是必須對標準和規范研究透徹,否則沒法寫軟件;第二是對工業產品生產的基本原理理解深刻,要對一個工業技術吃透,不然你怎麼知道這個發動機設計需要什麼樣的軟件功能?第三是你得緊跟標準和規范的改進和發展,否則你的軟件用舊的標準進行設計還能用嗎?

那中國具備這些條件嗎?當前階段,很多工業門類中國是不具備這三個條件的,或者說很難同時具備。特別是標準和規范的制定權在別人手裡,別人修改瞭標準,新標準和新版本軟件都是同步發佈的,中國自己的軟件更新老是比別人慢半拍,怎麼去搶占軟件市場?

當然,中國自己還是有一些國產的工業設計軟件的,比如中望CAD、CAXA電子圖板、CAXA實體設計等,但是整個市場占有率不足5%,隻在中國的少部分企業有應用,想推廣到全球現在看條件基本不具備。

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軟件產業升級(三):核心四級中國舉步維艱,產業升級才能升華

這是中國工業設計軟件面臨的最尷尬的問題,問題的本質並不是軟件本身,中國工業產業地位不上升到制定標準和遊戲規則的高度,那麼工業設計軟件就沒法真正翻身。

但是努力還是值得肯定的,希望隨著中國制造升級,中國工業設計軟件也能蓬勃發展起來。

電子工業領域更是重災區,美國定義瞭電子工業並牢牢地掌控著這個行業

自從1946年美國人馮·諾依曼(出生自匈牙利於1930年加入美國籍)定義瞭計算機的基本架構,並以此發明瞭計算機開始,電子工業就開始蓬勃發展,最終引領瞭第三次產業革命也就是信息產業革命。

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世界上第一臺計算機誕生於1946年

在這次產業革命裡美國始終處於主導地位,不僅定義瞭計算機架構,還以此為基礎進一步定義瞭計算機科學,包括操作系統原理、編譯原理、網絡原理等等等。這導致的結果是過去的幾十年美國一直牢牢把控著電子工業從基本原理到流程到工藝的方方面面,直到近幾年才在外圍領域受到一些挑戰。

這種局面反映到承載電子工業的軟件上就更加的明顯,下面我舉幾個領域的例子,大傢可以直觀的感受一下。

  • 編程語言

什麼叫編程語言?就是生產軟件的軟件,所有軟件她媽。那麼軟件小哥哥編程都用什麼編程語言呢?又都是誰發明的呢?

應用最廣泛的語言C語言

大學計算機專業必學課程,偏底層、跟硬件結合緊密的編程,大多使用C語言來實現,作為程序員大叔的我用C語言寫的代碼占七成以上。華為通訊設備的單板軟件,基本也都是用C/C++編寫的。

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C語言傢族

而發明C語言的是丹尼斯·裡奇,來自著名的美國貝爾實驗室,C語言的誕生是現代程序語言革命的起點。而且丹尼斯·裡奇這位大神還是UNIX操作系統內核的兩位締造者之一,而且UNIX內核正是使用C語言編寫的。丹尼斯·裡奇同時是C語言之父和UNIX之父。

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C語言之父和UNIX之父,牛人

而他創造這一切的時候是1972年,那時的中國正處在一種亢奮的狀態中,極少有人肯靜下心來研究計算機,更別說發明一種編程語言或者寫一個操作系統內核?這是不可想象的。

其後,基於C語言產生瞭很多變種編程語言,其中另一種應用廣泛的編程語言是基於面向對象編程思想設計的C++語言,她的開發者和設計師尼·斯特勞斯特魯普奇同樣也來自與美國貝爾實驗室。

他們共同奠定瞭最初的編程語言基礎,或者說是他們締造瞭軟件這個產業的核心工具,並且一直長盛不衰到今天。很可惜,中國從一開始的時候就缺席瞭。

網絡編程語言JAVA

到瞭今天這個繁盛的網絡時代,程序員小哥哥們已經有瞭更多的編程語言可以使用。比如早年最流行的網絡編程語言JAVA。

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發明JAVA的初衷是為瞭適應網絡時代接入互聯網的各種各樣的設備,她是一種可以編寫跨平臺應用軟件的編程語言,由Sun公司的James Gosling等人於1990年代初開發。那時候的中國人連windows95都沒用過,如何考慮互聯網的事情?

再比如現在非常火爆的編程語言Python,這個語言是荷蘭人Guido van Rossum與1990年初發明的,現在很多程序員小哥哥要去阿裡或者騰訊面試,是要會Python編程的。

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而在我大學裡寫出第一行軟件代碼到現在已經二十多年瞭,我前後使用過七八種以上的編程語言寫作軟件,但是這些編程語言無一例外都是外國仁兒發明的。哪位程序員小哥哥用過中國人自己的編程語言的,可以在下邊給我留言,咱們交流下使用心得。

總之,由於美國人發明瞭計算機同時也發明瞭軟件編程,並成功把研究成果應用於軟件產業。而中國起步太晚,今天為止還是使用為主。

  • 電子工業設計軟件

電子工業指的是各種電子元件、器件、儀器、儀表的生產行業,這個行業相對於誕生於兩百面前的傳統行業來說算是新興產業,但是到目前為止也有六十年的歷史瞭。

PCB單板設計軟件

生產一款電子產品有很多的工藝和流程,其中所有電子產品都離不開硬件單板的設計,而制作硬件單板就離不開PCB設計軟件。比較常用的PCB設計軟件主要有:protel(澳大利亞)、PADS(美國)、ORCAD(美國),這些都是國外公司的軟件產品。

軟件產業升級(三):核心四級中國舉步維艱,產業升級才能升華

相對與外國軟件在這個領域的主導地位,中國也有幾款自己的PCB設計軟件,

比如上海青越峰:

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立創EDA:

軟件產業升級(三):核心四級中國舉步維艱,產業升級才能升華

但是中國的PCB設計軟件主要市場都在國內,並且主要在一些邊緣市場有一些用戶,市場份額都比較小,要想有所突破現在看還比較困難。最關鍵的還是那個老問題,不能掌握行業話語權,同時自身能力也有待提升。

芯片設計EDA軟件

最近因為今年華為被美國限購後,華為的備胎計劃進入大傢的視野,一時間芯片設計和制造話題格外的火熱,大傢突然意識到,原來中國也是有自行設計和制造芯片能力的?

但是要設計芯片,就要用到芯片設計EDA軟件,EDA軟件功能包括芯片設計、佈線、驗證和仿真等芯片制造全流程技術,行業內將EDA軟件稱為芯片之母。

軟件產業升級(三):核心四級中國舉步維艱,產業升級才能升華

世界上EDA軟件主要由三大公司掌控,分別是美國的Synopsys、美國的Cadence 和德國西門子的 Mentor Graphics 。這三大軟件公司在中國的市場占有率超過瞭95%處於壟斷地位,而華為使用的正是Synopsys。

中國本土的 EDA 企業,包括華大九天、芯禾科 技、廣立微電子、博達微科技等幾傢。但是這幾傢的EDA軟件均隻能提供一部分的芯片設計能力,隻有華大九天的EDA軟件的功能相對全面。

軟件產業升級(三):核心四級中國舉步維艱,產業升級才能升華

華大九天EDA設計軟件

但是國產軟件除瞭功能不夠全面以外,對芯片最新工藝的支持更新也不夠快,目前手機芯片的主流制程已經發展到7納米,據傳臺積電的5納米工藝也已經逐步成熟,2020年有望投入量產,而國產EDA軟件的工藝支持大多還停留在28納米,這樣就大大限制瞭國產EDA軟件的推廣和應用。目前國產EDA軟件的市場占有率不足5%。

其實華為被限購是國產EDA軟件崛起非常好的機遇,但是打鐵還需自身硬,華大九天能支撐起華為的業務嗎?能則化繭成蝶一飛沖天,不能就繼續磨練內功爭取早日追趕上來。

由此可見,電子工業領域雖然中國的工業產值已經很龐大,但是核心軟件方面還是處於跟隨的地位。並且由於標準和知識產權掌握在美國手中,中國軟件要想突圍難度還是很大。

總結:中國在軟件產業四級的表現不盡如人意,無論是傳統工業設計軟件還是電子工業設計軟件方面,市場占有率都沒有超過5%,特別是在編程軟件方面幾乎還是空白。中國要想在這些軟件領域有所建樹,需要中國整體向制定產業標準、規范方面進行產業升級,否則這些領域的軟件無法改變跟隨者地位。

前面三篇文章分析瞭中國在軟件產業1~4級中的表現,其中一級7分、二級9分、三級7分、四級3分,越靠近核心領域中國軟件突破面臨的困難就越大。

預告:中國軟件產業的未來之路在何方?我將在下一篇文章中詳細分析軟件產業五級,感興趣的網友請持續關註我,謝謝。

#科技V計劃##軟件#@楓葉科技2020

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