从iDME到板级EDA，华为云按下工业软件自主创新加速键

·极客观察（朱飞） 今年7月7-9日举行的华为开发者大会2023（Cloud）期间，华为云面向全球开发者宣布了两大重磅消息：一是正式对外商用新一代云化工业软件开发和运营平台iDME，二是推出云化板级EDA工具并率先发布其中的原理图设计工具云服务——以云的方式重构数字经济时代最重要的“生产资料”和“生产工具”，大幅提升软硬件的开发效率。

iDME的全称是Industrial Digital Model Engine，即工业数字模型驱动引擎。其从数据这个最重要的“生产资料”着手，融入华为自身多年的工业制造数字化实践经验，为工业领域的企业数据管理应用快速构建提供新一代数据建模引擎，高效整合与协同产品全生命周期各领域的数据，让分散割裂的数据自由流动起来“不治而顺”，开创了工业软件数据管理新范式。

EDA代表的是电子设计自动化（Electronic Design Automation），包含芯片和PCB板两大类。其中板级EDA工具针对PCB板，是硬件开发的前沿技术载体，电子产品设计与生产不可或缺的基石。华为云板级EDA工具将底层数据管理能力构建在iDME 之上，融入华为在云计算领域的技术优势以及多年硬件研发应用实战经验，为这一重要的纯国产化“生产工具”注入安全可靠和高质高效的基因。。

在当前我国工业软件实力羸弱，而制造业转型升级迫在眉睫的大背景下，华为云这两个产品发布，对工业软件掀起“云改数转”的重构，将先进生产力构筑在自主创新的数字底座之上，按下国产工业软件“换道超车”加速键，引发热烈反响。

国产工业软件之殇

工业软件是我国工业制造领域广大从业者心头“长期的痛”。以电子产品设计的“灵魂”EDA软件为例，目前这个市场基本上被Synopsys、Cadence、Siemens EDA三家国际巨头所垄断，而国产EDA厂商创建时间短，产品竞争力不足，无法撼动三大巨头的强势地位。

（图：方正证券）

虽然当前EDA工具在全球也只有约100亿美元的产值，但它支撑着全球约4000亿美元的集成电路市场，以及近2万亿美元的电子信息产业，进而影响着近40万亿美元的数字经济，具有极强的杠杆效应。毫不夸张地说，谁掌握了EDA，谁就掌握了全球数字经济发展的命脉！ 

和平时期大家可能感受不到这种掌控力旁落带来的影响，但当国际摩擦发生时，EDA“卡脖子”的致命威胁就暴露无遗了。统计显示自2022年8月美国商务部对EDA软件实施新的出口管制以来，已有超过600家中国企业、机构等被列入美国“实体清单”，直接导致大量相关方生产停滞，威胁企业和机构的生存安全。

EDA还只是一个切面，顺着EDA看核心的研发设计类工业软件（CAD、CAE和CAM等），可以发现它们几乎都被美欧巨头所垄断。其中，CAD市场被法国达索、德国西门子、美国PTC以及美国Autodesk占据达90%以上份额；CAE市场被美国ANSYS、美国ALTAIR、美国MSC等公司占据几乎全部市场份额；CAM高端市场被德国SAP与美国ORACEL公司垄断90%以上。

IDC数据显示，2019年中国工业软件营收占全球工业软件营收的5.1%，但主要集中在生产管理类工业软件，核心的CAD、CAE和CAM等研发类软件营收只占全世界的0.6%。与之相对应，我国已连续十多年登顶世界第一制造大国，产业规模与“生产工具”之间的“剪刀差”非常之大！

正因如此，近年来国家持续加码这一领域的自立自强。2020年《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》发布，聚焦集成电路设计工具、工业软件等关键核心技术研发，探索构建新型举国体制集中攻坚。此后重磅政策频出，要求重点突破关键软件技术，做大做强软件产业，政府也优先采购国产化软件和服务。政产学研用各界积极联动，踏上了以科技自立自强支撑国家发展战略的新征途。

华为“云改数转”谋变

国产工业软件再出发，产业各界从过去多年的探索中识别总结出，国产工业软件发展进阶面临几大关键挑战，包括产品竞争力不强、技术研发投入不够、行业经验沉淀少、生态系统薄弱等，导致我们无法突破欧美巨头长期构建起来的竞争壁垒。

仍以EDA为例，目前国内EDA厂商仍以点工具为主，只有个别企业拥有特定领域/场景的全流程产品，无法与三大巨头全领域/场景的完整工具链相竞争；研发费用方面，国产EDA龙头企业与国际巨头间差了一个数量级；同时由于缺乏高端客户的规模商用支撑，国内优秀的工业制造行业经验未能沉淀到国产EDA工具之中，形成相得益彰的正循环；种种不足导致国产工业软件生态系统十分薄弱，普遍存在专业人才短缺、与上下游生态联动不紧密等顽疾。

何以破局？如果按照传统路径去追赶，无疑只会越来越落后。在工业4.0、智能制造、工业互联网等行业大趋势下，工业制造场景与云计算、人工智能等新技术融合发展，催生了巨大的“云改数转”机会；而要释放工业数据“生产资料”的巨大价值，相应的工业软件也要全面“云改数转”，这为工业软件带来了向新一代架构体系转变的历史机遇。采用云化软件架构和SaaS化服务模式，促进行业整体协同作战，沉淀数据验证和经验积累，有望实现工业软件领域的“换道超车”。

而在新一代工业软件的体系架构中，华为云认为根技术仍然是“重中之重”，包括数据之根、经验之根、内核之根和智能之根。此番正式商用的iDME和全新发布的板级EDA工具，正是华为云围绕这些根技术，在“云改数转”新路径上的重要探索成果。

iDME立足“生产资料”，为工业软件构建数据之根。与传统工业软件数据管理“面向结果”和“面向过程”不同，iDME选择“面向对象”，将数据按模型关系天生内聚在一起，从而实现数据的“不治而顺”。基于元模型、云化、多租的理念提供aPaaS开发平台，iDME内置开箱即用的工业数据模型模板及数据管理典型功能，可助力工业软件用户聚合企业产品全生命周期和全价值网络信息，高效、低成本地构建新一代工业软件体系架构的产品数据管理应用，大幅提升产品性能并加速上市速度。

值得一提的是，iDME脱胎于华为内部数字化实践，且已经过充分的内部自用验证。在长达5 年的探索和实践中，华为内部识别了234个业务对象，梳理出500多个不同的数据实体，几百种对应的数据结构，几万种数据之间的关系和属性字段……这些经验积累都被融入iDME对外开放，从局部公测到正式商用，支持业界新一代工业软件工程数据管理。

板级EDA工具则是华为基于iDME底层数据管理支持，在“生产工具”层面的重大突围。资料显示，华为之前使用的板级EDA工具和国内其他企业一样，多为购买国外行业头部公司的产品。在2019年后，华为立即转型全面自主替代。经过软硬件专家的联合作战、集中攻坚，突破根技术，引进新架构，华为成功打造出云原生的原理图设计工具等一系列的硬件开发工具，，目前已在公司内部全面使用超两年时间，经历了数十万个工程实战的检验，保障业务连续性的同时展现了领先的竞争力。

以此次发布的原理图设计工具为例，其基于云原生技术进行创新，融合华为多年研发数字化建设的经验与成果，支持高效、高质量电路板设计活动，能够为硬件工程师提供全在线、一站式的设计工作环境。除了常规功能外，它还支持图纸智能审查、在线图纸检视、多人并行设计、多人远程协同等高阶特性，尽显云化EDA工具的优势。经过华为内部自用验证，该纯国产化工具链能将10+万管脚高复杂单板的设计周期缩短2/3，大幅提升产品设计质量，同时确保安全可靠。

据悉，原理图设计工具还只是第一步，未来华为将对内部自用且验证过的板级EDA工具链进行持续改造，逐步对社会开放销售和使用。综合来看，板级EDA的设计开发过程主要包括设计需求、原理图设计与审查、PCB版图设计与审查、PCB综合仿真、PCB CAM、电子装联CAM等环节，其中大部分环节都与EDA设计工具相关，若将它们全部基于iDME底层数据管理予以改造，实现从单点创新走向系统创新，则将进一步提升整个开发过程的作业效率。

众智众力开创未来

综上，从iDME到板级EDA，产业龙头的“压强式投入”，初步解决了新一代工业软件的体系架构和关键技术难题。然而工业软件体系庞大，行业壁垒森严，羸弱局面难以骤改，面向未来还需产业各界集众智，聚众力，持续攻克国产工业软件面临的行业经验沉淀少、生态系统薄弱等关键挑战，真正把工业制造业“云转数改”的历史机遇转化为工业软件业的“云转数改”历史机遇。

好消息是，华为云的探索创新正收获产业界的积极回响。公开报道显示，自去年11月发布并开启公测以来，华为云iDME在业界得到积极的响应。湃睿信息科技、天喻软件、新迪数字、益模科技、赛意信息科技、能科科技、蜂巢互联、安怀信等众多伙伴，已经基于iDME开发和构建新一代工业软件体系架构的产品数据管理应用，涵盖PDM系统、SPDM系统、云CAD、IoT系统、MOM/MES、MBSE数据管理系统等等，共同开创云上工业软件新时代。

此次，华为云也联合6家生态伙伴发布了基于iDME赋能的新一代自主创新工业软件体系。

例如，上海新迪数字技术有限公司推出了天工云®CAD，这是新一代云架构的3D设计协同工作平台，基于iDME构建了三维CAD数据模型，通过“平台+APP”的模式灵活地扩展，能够支持跨业务部门、跨地域，甚至可以跨产业链的协同工作，"端+云" 协同设计，更高效、更灵活、更安全。

武汉天喻软件有限公司打造了IntePLM，以云化部署、多租模式为千行百业提供产品数据管理服务。天喻的IntePLM系统在亿万级数据量、单日接口并发调用2.9亿次、万人同时在线并发的情况下，组合接口的访问性能小于500毫秒，单一接口的访问性能是小于300毫秒，彻底改变了过去产品管理（PDM）被戏称为“爬得慢”的历史。

上海湃睿信息科技有限公司基于iDME打造了自主创新的PDM系统， 只用4个月完成了对佛山市国星光电股份有限公司国外PDM系统的替换，交付效率提升2倍，系统性能提升了10倍，系统应用效果得到了客户的充分肯定。

华为云方面表示，本次新发布的板级EDA工具链之原理图设计工具，也将开放给合作伙伴及客户先行先试，同时将持续加强和引入板级EDA工具生态伙伴，帮助生态伙伴产品上云，构建完备的板级EDA工具链平台，提升产品竞争力，共创共赢，共同为国产板级EDA工具的发展贡献力量。

毋庸讳言，新的远方涉及重新定义新一代工业软件的体系架构，重新定义新一代工业软件的标准，重新定义云上软件开发模式及商业模式等，非产业大协同不足以抵达。唯有集众智，聚众力，才能翻越千山万壑，将最宝贵的工业制造经验（know-how）沉淀在自己的工业软件之上，构建生机勃勃的云化工业软件新生态，引领国产工业软件自主创新和高质量发展！

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