從 iDME 到板級 EDA，華為云按下工業軟件自主創新加速鍵

今年 7 月 7-9 日舉行的華為開發者大會 2023（Cloud）期間，華為云面向全球開發者宣布了兩大重磅消息：一是正式對外商用新一代云化工業軟件開發和運營平臺 iDME，二是推出云化板級 EDA 工具并率先發布其中的原理圖設計工具云服務——以云的方式重構數字經濟時代最重要的 " 生產資料 " 和 " 生產工具 "，大幅提升軟硬件的開發效率。

iDME 的全稱是 Industrial Digital Model Engine，即工業數字模型驅動引擎。其從數據這個最重要的 " 生產資料 " 著手，融入華為自身多年的工業制造數字化實踐經驗，為工業領域的企業數據管理應用快速構建提供新一代數據建模引擎，高效整合與協同產品全生命周期各領域的數據，讓分散割裂的數據自由流動起來 " 不治而順 "，開創了工業軟件數據管理新范式。

(資料圖片)

EDA 代表的是電子設計自動化（Electronic Design Automation），包含芯片和 PCB 板兩大類。其中板級 EDA 工具針對 PCB 板，是硬件開發的前沿技術載體，電子產品設計與生產不可或缺的基石。華為云板級 EDA 工具將底層數據管理能力構建在 iDME 之上，融入華為在云計算領域的技術優勢以及多年硬件研發應用實戰經驗，為這一重要的純國產化 " 生產工具 " 注入安全可靠和高質高效的基因。

在當前我國工業軟件實力羸弱，而制造業轉型升級迫在眉睫的大背景下，華為云這兩個產品發布，對工業軟件掀起 " 云改數轉 " 的重構，將先進生產力構筑在自主創新的數字底座之上，按下國產工業軟件 " 換道超車 " 加速鍵，引發熱烈反響。

國產工業軟件之殤

工業軟件是我國工業制造領域廣大從業者心頭 " 長期的痛 "。以電子產品設計的 " 靈魂 "EDA 軟件為例，目前這個市場基本上被 Synopsys、Cadence、Siemens EDA 三家國際巨頭所壟斷，而國產 EDA 廠商創建時間短，產品競爭力不足，無法撼動三大巨頭的強勢地位。

（圖：方正證券）

雖然當前 EDA 工具在全球也只有約 100 億美元的產值，但它支撐著全球約 4000 億美元的集成電路市場，以及近 2 萬億美元的電子信息產業，進而影響著近 40 萬億美元的數字經濟，具有極強的杠桿效應。毫不夸張地說，誰掌握了 EDA，誰就掌握了全球數字經濟發展的命脈！

和平時期大家可能感受不到這種掌控力旁落帶來的影響，但當國際摩擦發生時，EDA" 卡脖子 " 的致命威脅就暴露無遺了。統計顯示自 2022 年 8 月美國商務部對 EDA 軟件實施新的出口管制以來，已有超過 600 家中國企業、機構等被列入美國 " 實體清單 "，直接導致大量相關方生產停滯，威脅企業和機構的生存安全。

EDA 還只是一個切面，順著 EDA 看核心的研發設計類工業軟件（CAD、CAE 和 CAM 等），可以發現它們幾乎都被美歐巨頭所壟斷。其中，CAD 市場被法國達索、德國西門子、美國 PTC 以及美國 Autodesk 占據達 90% 以上份額；CAE 市場被美國 ANSYS、美國 ALTAIR、美國 MSC 等公司占據幾乎全部市場份額；CAM 高端市場被德國 SAP 與美國 ORACEL 公司壟斷 90% 以上。

IDC 數據顯示，2019 年中國工業軟件營收占全球工業軟件營收的 5.1%，但主要集中在生產管理類工業軟件，核心的 CAD、CAE 和 CAM 等研發類軟件營收只占全世界的 0.6%。與之相對應，我國已連續十多年登頂世界第一制造大國，產業規模與 " 生產工具 " 之間的 " 剪刀差 " 非常之大！

正因如此，近年來國家持續加碼這一領域的自立自強。2020 年《新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量發展的若干政策》發布，聚焦集成電路設計工具、工業軟件等關鍵核心技術研發，探索構建新型舉國體制集中攻堅。此后重磅政策頻出，要求重點突破關鍵軟件技術，做大做強軟件產業，政府也優先采購國產化軟件和服務。政產學研用各界積極聯動，踏上了以科技自立自強支撐國家發展戰略的新征途。

華為 " 云改數轉 " 謀變

國產工業軟件再出發，產業各界從過去多年的探索中識別總結出，國產工業軟件發展進階面臨幾大關鍵挑戰，包括產品競爭力不強、技術研發投入不夠、行業經驗沉淀少、生態系統薄弱等，導致我們無法突破歐美巨頭長期構建起來的競爭壁壘。

仍以 EDA 為例，目前國內 EDA 廠商仍以點工具為主，只有個別企業擁有特定領域 / 場景的全流程產品，無法與三大巨頭全領域 / 場景的完整工具鏈相競爭；研發費用方面，國產 EDA 龍頭企業與國際巨頭間差了一個數量級；同時由于缺乏高端客戶的規模商用支撐，國內優秀的工業制造行業經驗未能沉淀到國產 EDA 工具之中，形成相得益彰的正循環；種種不足導致國產工業軟件生態系統十分薄弱，普遍存在專業人才短缺、與上下游生態聯動不緊密等頑疾。

何以破局？如果按照傳統路徑去追趕，無疑只會越來越落后。在工業 4.0、智能制造、工業互聯網等行業大趨勢下，工業制造場景與云計算、人工智能等新技術融合發展，催生了巨大的 " 云改數轉 " 機會；而要釋放工業數據 " 生產資料 " 的巨大價值，相應的工業軟件也要全面 " 云改數轉 "，這為工業軟件帶來了向新一代架構體系轉變的歷史機遇。采用云化軟件架構和 SaaS 化服務模式，促進行業整體協同作戰，沉淀數據驗證和經驗積累，有望實現工業軟件領域的 " 換道超車 "。

而在新一代工業軟件的體系架構中，華為云認為根技術仍然是 " 重中之重 "，包括數據之根、經驗之根、內核之根和智能之根。此番正式商用的 iDME 和全新發布的板級 EDA 工具，正是華為云圍繞這些根技術，在 " 云改數轉 " 新路徑上的重要探索成果。

iDME 立足 " 生產資料 "，為工業軟件構建數據之根。與傳統工業軟件數據管理 " 面向結果 " 和 " 面向過程 " 不同，iDME 選擇 " 面向對象 "，將數據按模型關系天生內聚在一起，從而實現數據的 " 不治而順 "。基于元模型、云化、多租的理念提供 aPaaS 開發平臺，iDME 內置開箱即用的工業數據模型模板及數據管理典型功能，可助力工業軟件用戶聚合企業產品全生命周期和全價值網絡信息，高效、低成本地構建新一代工業軟件體系架構的產品數據管理應用，大幅提升產品性能并加速上市速度。

值得一提的是，iDME 脫胎于華為內部數字化實踐，且已經過充分的內部自用驗證。在長達 5 年的探索和實踐中，華為內部識別了 234 個業務對象，梳理出 500 多個不同的數據實體，幾百種對應的數據結構，幾萬種數據之間的關系和屬性字段……這些經驗積累都被融入 iDME 對外開放，從局部公測到正式商用，支持業界新一代工業軟件工程數據管理。

以此次發布的原理圖設計工具為例，其基于云原生技術進行創新，融合華為多年研發數字化建設的經驗與成果，支持高效、高質量電路板設計活動，能夠為硬件工程師提供全在線、一站式的設計工作環境。除了常規功能外，它還支持圖紙智能審查、在線圖紙檢視、多人并行設計、多人遠程協同等高階特性，盡顯云化 EDA 工具的優勢。經過華為內部自用驗證，該純國產化工具鏈能將 10+ 萬管腳高復雜單板的設計周期縮短 2/3，大幅提升產品設計質量，同時確保安全可靠。

據悉，原理圖設計工具還只是第一步，未來華為將對內部自用且驗證過的板級 EDA 工具鏈進行持續改造，逐步對社會開放銷售和使用。綜合來看，板級 EDA 的設計開發過程主要包括設計需求、原理圖設計與審查、PCB 版圖設計與審查、PCB 綜合仿真、PCBCAM、電子裝聯 CAM 等環節，其中大部分環節都與 EDA 設計工具相關，若將它們全部基于 iDME 底層數據管理予以改造，實現從單點創新走向系統創新，則將進一步提升整個開發過程的作業效率。

眾智眾力開創未來

綜上，從 iDME 到板級 EDA，產業龍頭的 " 壓強式投入 "，初步解決了新一代工業軟件的體系架構和關鍵技術難題。然而工業軟件體系龐大，行業壁壘森嚴，羸弱局面難以驟改，面向未來還需產業各界集眾智，聚眾力，持續攻克國產工業軟件面臨的行業經驗沉淀少、生態系統薄弱等關鍵挑戰，真正把工業制造業 " 云轉數改 " 的歷史機遇轉化為工業軟件業的 " 云轉數改 " 歷史機遇。

好消息是，華為云的探索創新正收獲產業界的積極回響。公開報道顯示，自去年 11 月發布并開啟公測以來，華為云 iDME 在業界得到積極的響應。湃睿信息科技、天喻軟件、新迪數字、益模科技、賽意信息科技、能科科技、蜂巢互聯、安懷信等眾多伙伴，已經基于 iDME 開發和構建新一代工業軟件體系架構的產品數據管理應用，涵蓋 PDM 系統、SPDM 系統、云 CAD、IoT 系統、MOM/MES、MBSE 數據管理系統等等，共同開創云上工業軟件新時代。

此次，華為云也聯合 6 家生態伙伴發布了基于 iDME 賦能的新一代自主創新工業軟件體系。

例如，上海新迪數字技術有限公司推出了天工云 CAD，這是新一代云架構的 3D 設計協同工作平臺，基于 iDME 構建了三維 CAD 數據模型，通過 " 平臺 +APP" 的模式靈活地擴展，能夠支持跨業務部門、跨地域，甚至可以跨產業鏈的協同工作，" 端 + 云 " 協同設計，更高效、更靈活、更安全。

武漢天喻軟件有限公司打造了 IntePLM，以云化部署、多租模式為千行百業提供產品數據管理服務。天喻的 IntePLM 系統在億萬級數據量、單日接口并發調用 2.9 億次、萬人同時在線并發的情況下，組合接口的訪問性能小于 500 毫秒，單一接口的訪問性能是小于 300 毫秒，徹底改變了過去產品管理（PDM）被戲稱為 " 爬得慢 " 的歷史。

上海湃睿信息科技有限公司基于 iDME 打造了自主創新的 PDM 系統，只用 4 個月完成了對佛山市國星光電股份有限公司國外 PDM 系統的替換，交付效率提升 2 倍，系統性能提升了 10 倍，系統應用效果得到了客戶的充分肯定。

華為云方面表示，本次新發布的板級 EDA 工具鏈之原理圖設計工具，也將開放給合作伙伴及客戶先行先試，同時將持續加強和引入板級 EDA 工具生態伙伴，幫助生態伙伴產品上云，構建完備的板級 EDA 工具鏈平臺，提升產品競爭力，共創共贏，共同為國產板級 EDA 工具的發展貢獻力量。

毋庸諱言，新的遠方涉及重新定義新一代工業軟件的體系架構，重新定義新一代工業軟件的標準，重新定義云上軟件開發模式及商業模式等，非產業大協同不足以抵達。唯有集眾智，聚眾力，才能翻越千山萬壑，將最寶貴的工業制造經驗（know-how）沉淀在自己的工業軟件之上，構建生機勃勃的云化工業軟件新生態，引領國產工業軟件自主創新和高質量發展！