Synopsys收购Ansys：工业软件新篇章

近日，网上都在传全球最大的EDA 公司Synopsys 正在积极收购全球的CAE 软件巨头Ansys ，这也引发了各界人士的关注。当然既有懂行的，也有工业软件研究领域的学者和企业一起虚心讨论。

所以，这篇文章不管Synopsys是否成功收购Ansys，算是因为这件事情引发的一篇关于行业软件发展的思考。

我本人是一个思路非常发散的人，时而收敛，时而不自洽，因此，看到Synopsys要收购Ansys之后，整个人就自嗨起来了。从我的角度，我讲的是，我怎么看待Synopsys收购Ansys这件事情，极有可能说得不对，因此，各位板砖轻拍。

原来早上跟一帮朋友在一个软件群里面聊了一波，估计我的观点还是有市场的，一瞬间就被一些老前辈转到朋友圈了，因此趁热打铁，通过某乎输出一波。

主要观点

1. Synopsys收购Ansys后将成为人类历史上第一家真正意义上实现了从完成【材料-器件-工艺】闭环的全产品生命周期软件公司。
2. Synopsys收购Ansys从技术战略角度而言，绝不是芯片领域的技术收购，而是构建起面向物理世界大模型的基石与基础能力。
3. Synospys收购Ansys后，不仅仅是芯片领域，也让Synopsys在全工业领域的探索得以实现，包括能源、化工等诸多领域的实践。
4. Synopsys收购Ansys后，可能真的有望实现人类历史上第一个工业大模型，工业智能可能真的由此起步。
5. 并购从来都是手段，并不是目的。

不仅仅是单纯芯片领域的四层技术布局，真正意义上的数字孪生与全产品生命周期

在讲到Synosys的时候，大多数人想到的是芯片领域的EDA，提到芯片领域的EDA。EDA公司要实现从design house - fab - osat - system的贯通和覆盖，需要Ansys这样的公司。包括封装领域的设计和仿真，这个需要多物理场和多尺度技术。另外Synopsys寄希望于通过TCAD 为牵引来实现digital twin 和工艺控制与优化，而TCAD本身仅限于device和device对应的process，还未到tool对应的process，因此也需要Ansys此类软件。Synosys应该不仅局限于芯片，从2017年收购quantumwise之后【11月底正好和当年发起该收购的华人科学家吃过饭，有兴趣的朋友可以一起聊】，具备了材料研发和新材料领域的能力之后，不仅打通了DTCO设计方法学，也具备了向化工、能源等诸多领域的迁移能力，加上Ansys后，从设计仿真领域可以实现MSMD，在产品全流程后，可以将其odessy等良率管理系统进一步融合，实现面向不同行业的范式迁移。

总的来讲，Ansys在芯片传统芯片功耗和可靠性签收方面是金标准。在设计方面，主要是cdns和SNPs两家。Ansys的Redhawk有点像ment的caliber，然后进入3d i c和5g6g的时代, Ansys的HFSS和icepak等等这些工具就更关键更重要了。

严格意义上来说，达索收购Acclrys（收购后更名为BIOVIA，融入3DE平台）后，可以说是全球第一个实现了从材料到产品全领域布局的公司。紧接着是Semens收购culgi（融入Xcelerator平台），也算在一定意义上实现了跟达索一样的布局。不过这两家公司出于其自身的发展，还不能完全说是全生命周期的软件。因为，器件层级，半导体器件层级的他们没有。而Synopsys不一样，你们没有的我都有。我有的你们也没有。因为BIOVIA没有半导体领域的量子输运，Siemens收购的culgi仅仅是量子化学和分子动力学，也就是说culgi只能处理分子体系。不好意思，这两个synopsys都有。而且odessy等软件对于数字化转型以及良率管理的支撑不比国内任何企业差，算是IC领域的标杆之一。因此，Synopsys收购Ansys的意义远超于digital twin、工业软件并购，或许他才有资格谈真正的digital twin与工业领域的大模型。

第一层半导体领域技术布局完善：芯片或者说半导体产业链的覆盖程度进一步完善

芯片领域的常规产业链地图，想必大家都很熟悉。一般意义上来讲，主要包括design house/fabless-foundry/fab-OSAT-module & system厂商，其余就是配套的IP厂商、设备厂商、材料厂商、软件商以及服务商。

一般意义上来讲的话，EDA软件，或者在我心中认为的EDA仅仅是包括了封测之前的芯片设计，还不到板级EDA。因为板级EDA的开发也比较复杂，主要是针对系统层级的仿真，一般建立在芯片已经设计完毕后的仿真，包括热仿真等内容，Ansys在电子领域擅长的也是这块，这里面主要是多物理场的内容，此为其一。

下图所示为封装领域所涉及到的部分CAE或者EDA软件。

图片来源：《集成电路产业全书》

下图所示的是半导体领域的多物理场仿真内容。

图片来源：《集成电路产业全书》

Synopsys收购Ansys之后，首先完成的是技术领域的布局。

接着，这个层级下的副标题来了，解决了TCAD和Atomistic TCAD 没有解决的问题。TCAD本身解决的问题包括两块，分别是Device Simulation和Process Simulation。Device Simulation就是器件仿真，比较简单地说就是针对不同的技术节点，采用不同的物理模型和算法求解器件模型得到对应的器件特性，关于这一块，可以参考一下Synopsys的技术大佬Victor Moroz于2018年在VLSI发表的报告《Atomic Level Material and Device Analysis for FinFET and Nanowire Design》，下图展示的是多尺度的晶体管器件模拟技术。

这里不做详细阐述了，如果有兴趣对这张图进行研究的话，欢迎参考这篇文章。

问题来了，TCAD本身并不解决类似于半导体设备仿真和设备层级工艺仿真的问题。因为这些问题是宏观层面的仿真，是Ansys以及comsol等软件的主场。因此，要解决在整个半导体领域的工艺仿真问题，则必须解决多尺度多领域的问题（MSMD，Multi scale and multi domain)。半导体设备层次的仿真是TCAD解决不了的，因此，需要Ansys这样的CAE巨头补充。

关于半导体领域工艺和设备的MSMD可以参考下面的科普文章。

另外一点，关于半导体领域，或者说材料领域，材料生长的问题一直是产业界和学术界的难点。在这些领域也有一些小工具，比如俄罗斯STR公司的cgsim等软件。如果要往车规级芯片以及三代半导体（也就是宽禁带半导体）领域发展的话，包括GaN、SiC等诸多领域的生长模拟的话，Ansys中的Fluent也是一个必要的软件。

第二层：从TCAD到工艺控制（Process Control）、良率管理（YIeld Management）与数字孪生（Digital Twin）的闭环

在近年来，Synopsys在介绍其EDA领域的布局的时候，希望借助其EDA工具来实现对良率的提升以及工艺制程控制。

赛迪的人找过我问过此类的事情。下图展示的是Synopsys在某管上展示的其规划。有兴趣的朋友可以去看看。

通过EDA软件与YMS系统 相结合，实现从研发设计到制造量产之间的数据闭环以及良率提升将是芯片领域的必经之路。

这个不仅仅是Synopsys在提，全球最大的半导体装备公司应用材料 Applied Materials（AMAT）也在提。下图展示的是AMAT在此领域的影子。不过这张图已经在AMAT上的官网上找不到了，我以前给人代笔的时候，顺手截图了。

图片来源：应用材料提出的良率管理系统架构（来源：应用材料官网）

关于芯片领域良率管理系统的科普性质的文章，可以参考如下两篇文章：

写到这里，恐怕有些人会来扯digital twin到底是翻译成数字孪生，还是数字孪生体，亦或是数字双胞胎，不好意思，没兴趣哈！

第三层：构建了进入各个领域的能力，新能源、化工等诸多领域亦可往，无限可能

这个第三层其实在这里，我认为是未来Synopsys的真正能力所在。为什么，我们来回溯一下EDA和CAE的发展史。

EDA本身大多数基于硅基材料和器件的基础上，材料比较单一，可能大家经常忽略这个前提，CAE是建立在获得材料本构关系之上的design with material。美国NASA于2018年发布了《Vision 2040: A Roadmap for Integrated, Multiscale Modeling and Simulation of Materials and Systems》，其中分为九大元素、十大主题，对材料与系统设计的现状与差距做了详细的阐述，其中不限于能源（锂离子电池、燃料电池、化工、材料、合金等诸多领域）和半导体等领域。下图展示的是行业-材料-器件-系统之间的关系。

那么为什么说Synopsys构建了这样的能力呢？

如下图所示，是Synopsys的技术布局。

其技术布局涉及到半导体、电池、燃料电池、太阳能电池、聚合物研究与设计、催化剂、金属、陶瓷、玻璃等领域。

比如半导体工艺中的化学反应亦可以模拟。

为什么说无限可能呢？

且看下图，下图截取自国瓷创始人宋锡滨先生的《材料成就未来》系列报告。

这里面，能源、信息与材料构建了人类社会发展的基石，Synopsys无疑在信息技术、材料技术上都有优势和积累，相信能源领域也不会太久了。

实际上Synopsys已经在将图像识别和图像重构技术与CAE软件结合了，即在电池领域，采用Simpleware软件识别电极材料的结构，生成电极材料网格递交给CAE软件，进行电化学仿真。

第四层：可能真的有望实现人类历史上第一个工业大模型，工业智能可能真的由此起步

实际上，包括Ansys、Siemens等公司已经在搞大模型与软件结合的解决方案。Ansys也在结合ChatGPT相关技术为客户开发基于大模型的解决方案。

大模型的定义或者说这里我认为的大模型不仅仅是AIGC，而是业内常说的AIGA了，即通过Agent结合工作流引擎或者RPA去调度各类专用组件、引擎。Synopsys和Ansys有几个共同点，一个是产品线广，换言之，专用组件与引擎多；一个是都在结合AI搞事情。

Synopsys也早就将AI植入到其EDA产品中。这两者间的结合必将产生工业智能之光。当然，也有问题，不是那么快。我觉得核心还是知识的积累与知识的数字化与软件化。

但是现在国内产业在这方面不太行，我认为核心原因是：国内产业发展太快，技术升级和内卷严重，知识的积累跟不上产业的发展，来不及沉淀。

数据、信息需要一定的认知来驱动和闭环。而这个目标或者举措需要汇聚人类智慧文明。汇聚人类文明，不仅仅是模型和技术，还有人才和培训。Ansys在国内的教育和认证体系中耕作多年，我觉得，Synopsys对Ansys的收购，将会全盘接手这波资源，为行业发展培育人才，这波人才继而又被作为其产品的培育对象和未来潜在买家。最终构建的是行业软件的事实标准。

我在7月份-10月份之间曾经思考过这个问题，欢迎有兴趣的朋友一起探讨。

建议Synopsys再收购一下Aspentech

为什么要建议收购一下Aspentech呢？因为很多过程层面的工具，Synopsys和Ansys都没有，Ansys是CAE软件，Aspen是工艺或者过程软件，Ansys描述的是一棵树，Aspen描述的是一片森林，各有所长，需要结合。

材料基因组的商业模式，可能也会借此打通和闭环

全球都在谈材料基因组，不过，不好意思，没有一个打通了。

可能这波收购可以打通。原因如下：1）MGI的商业出口在模型，而不是学术界【玩】的数据；2）企业要的数据你没有，而是要给企业数据基础设施和能力。

Ansys有一款与其商业战略极为适配的材料数据解决方案和产品Granta MI ，你说Synopsys收购后，是不是也可以^_^

之前一个集成电路的专家问过我此类事情，一直想搞材料基因组的商业化，我给他写了一份咨询报告，有兴趣的朋友可以一起聊聊。

这样的资本、技术和商业故事，国内几乎没有公司能够抄！！！

我之前在今年7月份到10月份期间，有过一段真空期，每一天的生活就是和投资界的朋友喝茶，要不就是蹭各种会，听各个真正从泥腿子时期走出来的大佬（一些材料公司的创始人兼首席技术官CTO），分享他们的故事。有的时候有酒，有的时候没有哈！

国内工业软件公司的人效能够超过20万/人年的，应该木有几个！

一句话，直接对标的话，能打的很少，不把投资人坑得跪下来唱臣服都是有良心的。具体细节，还是有机会还是喝茶说，咱们可以要多真实有多真实的聊。在可见的范围内，可以预计在2024年的2月份-4月之间，可能会有某些此领域的公司因为某些原因GG。

市场有多大？

关于市场有多大这个话题，今天上午的时候，也有朋友问了这个问题。说到这个问题，我不由得想起辰东大神的玄幻小说《完美世界》，小说中荒天帝的师傅之一，齐道临跟荒天帝之间的一段对话——心有多大，舞台就有多大！！！

当然，这是开玩笑了。其实市场分析不好做。为什么呢？从TOM、SOM到SAM很难评估，常规的市场评估方法过于静态，而信息的输入与决策之间又相互影响。可以看到Synopsys的市值已经快到1000亿美金了，如果再吃掉几个行业的XDA（X industry Design Automation），估计可能成为继苹果之后，第一个破万亿美金的产品设计软件公司和服务商。

致谢

感谢几位不具名的大佬拨乱反正。