在芯⽚产业链中，被国外垄断的技术和产品，不⽌光刻机，也不⽌EDA。芯⽚制造过程中必需的⼯业软件，也曾被国际巨头垄断了将近40年，它就是芯⽚制造的⼤管家：CIM（Computer Integrated Manufacturing，计算机集成制造）。本⽂是“果壳硬科技”策划的“国产替代”系列第⼗⼋篇⽂章，关注CIM国产替代。在本⽂中，你将了解到：CIM到底是什么，CIM有什么⽤，实现难点以及市场情况。
CIM是掌控半导体制造的⽣命级系统，被⾏业称为制造的⼤脑，可以简单地将它理解为制造相关⼯业软件的集合体。它覆盖了产品整个⽣命周期，由MES（⽣产执⾏系统）、EAP（装备控制平台）、SPC（统计过程控制）、YMS（良率分析控制系统）、APC（先进过程控制）、PDC（故障侦测及分类）、RTS（FAB实时调度排产系统）等数⼗种软件系统组成。
整个CIM系统中，MES尤为重要，决定了整个代⼯⼚的发展⽔平，成本约占CIM系统的15%，⼀旦该系统出现问题，将会导致上亿元的损失。
CIM概念早在1973年便由美国约瑟夫·哈灵顿（Joseph Harrington）在“Computer Integrated Manufacturing”⼀书中提出，不单单只有半导体⾏业需要CIM，任何需要智能制造的场景，都存在它的身影，诸如制药、⻝品和饮料、医疗设备、航空航天、国防和⽣物技术等，⽽它也曾⼀度带领半导体格局⽣变。20世纪80年代初，美国经济危机波及全社会，电⼦产品也不例外。
虽然美国半导体在技术开发领域依然强势，但⾃⼰产品的占有率却越来越低，索尼与松下等⽇本企业开始主导存储市场，并将微处理器作为下⼀发展⽬标。
近年来，12英⼨晶圆⼚兴起，带动了CIM⼤规模应⽤。随着晶圆尺⼨从4英⼨变为6英⼨、8英⼨、12英⼨，不仅投资数额暴增，制造设备、流程、⼯艺也都变得更为复杂，假若这种情况下CIM发⽣故障，将会是⼀笔不⼩的损失，因此，市场开始对CIM提出了更⾼的要求。
但就是这样难做的⾏业，全球市场却说不上⾮常⼤。据Technavio数据显示，2021年~2026年整个CIM市场（包含光伏制造、制药、半导体制造等）潜在市场增⻓份额为87.2亿美元；另据IDC报告显示，2021年中国MES总体市场份额约为38.1亿元⼈⺠币，这种情况下，细分到半导体的市场份额可能会更少。
⽬前半导体CIM格局集中度较⾼，应⽤材料（Applied Materials）、IBM并称为半导体CIM双雄，两家公司垄断市场将近40年之久。从发展历史来看，两家公司的技术时间跨度也很⻓。CIM发展简要历史，制表⼁果壳硬科技参考资料⼁芯东⻄、EEtimes、《华尔街⽇报》应⽤材料与IBM两家公司⾯对的客户均为全球最先进的晶圆⼚或IDM⼚商，⽽⼆者发展侧重点并不相同。
应⽤材料不仅是CIM的绝对领导者，也是⼀家半导体设备⻰头企业，经过⼤量收购CIM先进企业后，该公司采取“软件+硬件”捆绑销售形式，占据⼀⽅市场。IBM则更偏向AI云⽹结合，通过不断收购相关公司补充技术能⼒，同时IBM还设有⾃家晶圆⼚，可在⾃家晶圆⼚试错积攒经验。
虽然国产CIM格局已初步形成，但不得不承认现在国产与国外仍有差距。⽬前，中国⼯业软件发展已迎来政策窗⼝期，展望未来5~10年，半导体CIM或迎来发展热潮。