Notre guide des meilleurs logiciels Linux pour ingénieurs et scientifiques couvre bien plus que les compilateurs et les éditeurs de texte. Il recense 100 outils professionnels répartis dans 16 domaines, des solveurs d'éléments finis et des suites de conception de puces aux codes de dynamique moléculaire et aux ordonnanceurs de clusters. Chaque logiciel fonctionne sous Linux et précise s'il est gratuit, payant ou les deux. Le prix n'était pas un critère de sélection ; nous avons privilégié la fonctionnalité dans un domaine technique précis et la compatibilité avec une version Linux.
Que vous recherchiez des logiciels scientifiques ou de simulation pour Linux, utilisez les chapitres comme guide. Chaque entrée explique la fonction de l'outil, ses utilisateurs, sa réputation, son origine et les vérifications à effectuer sur Linux. Lorsqu'un fournisseur publie une liste de distributions compatibles, l'entrée mentionne celles-ci.
Comment nous avons sélectionné les meilleurs logiciels Linux pour les ingénieurs
Cinq règles qui nous ont permis d'établir notre liste :
- Domaine technique uniquement. Outils pour l'ingénierie, les sciences, l'électronique, l'informatique et la recherche. Pas de logiciels de comptabilité, de RH ni de bureautique.
- Fonctionne sous Linux. Soit une version native, soit une liste documentée de compatibilité des fournisseurs pour Linux, soit un service basé sur un navigateur ne nécessitant aucune installation locale.
- Usage professionnel. Logiciel utilisé dans l'industrie, les laboratoires nationaux, les universités et les groupes de recherche, et non pas comme logiciel de loisirs.
- Le prix n'est pas un filtre. Les outils gratuits et payants sont en concurrence sur la base de leurs performances. Chaque fiche produit indique son modèle de licence dans son texte.
- Couverture plutôt que duplication. Chaque domaine reçoit un ensemble équilibré, de sorte que la liste ne se compose pas de dix solveurs du même type.
Pour information, parmi les 100 ouvrages, 71 sont gratuits, 26 sont payants et 3 proposent des versions gratuites et payantes. Les licences NAMD et ORCA autorisent l'utilisation gratuite uniquement à des fins académiques ou non commerciales. Le tableau présente la répartition par chapitre.
La lecture de ce texte plus général Linux pour l'ingénierie Il est recommandé de consulter cet article avant de se lancer dans les candidatures :


1. Calcul numérique et mathématiques
Avant même de réaliser un maillage ou un routage sur une carte, on écrit quelques lignes de code pour tester une idée. Les environnements de calcul numérique répondent à ce besoin. Ils regroupent un langage, un système de traçage et une bibliothèque d'algorithmes, permettant ainsi de manipuler de manière interactive matrices, équations et mesures, puis de les convertir en scripts.
Deux familles s'affrontent : les logiciels commerciaux proposent des boîtes à outils personnalisées et un support technique, tandis que les logiciels libres misent sur la transparence et la gratuité. Sous Linux, la situation est avantageuse, car le shell, les planificateurs et les files d'attente des clusters transforment un script en une tâche automatisée.
Le piège habituel est la dérive des versions entre un poste de travail et un nœud du cluster.
Notre propre point de vue : Dans ce domaine, les alternatives Linux sont généralement équivalentes aux autres solutions sous Windows.
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MATLAB MATLAB est un environnement de calcul numérique basé sur les matrices et son propre langage de haut niveau. Ses principales fonctions couvrent l'algèbre linéaire, l'optimisation, le traitement du signal et de l'image, les statistiques et la visualisation, et, via Simulink, la modélisation par diagrammes fonctionnels et la génération de code pour les systèmes de contrôle. Les utilisateurs types sont des ingénieurs en automatique, des spécialistes du traitement du signal, des laboratoires d'instrumentation et des chercheurs qui prototypent des algorithmes avant de les intégrer à la production. MATLAB est réputé pour ses toolboxes, qui ajoutent des fonctions spécifiques à différents domaines, de l'apprentissage automatique à l'aérospatiale. Cleve Moler a écrit la première version à la fin des années 1970 à l'Université du Nouveau-Mexique afin de faciliter l'accès des étudiants aux bibliothèques LINPACK et EISPACK. Jack Little, Cleve Moler et Steve Bangert ont fondé MathWorks en 1984. Il s'agit d'un logiciel commercial payant. La version R2025b est validée sur Ubuntu 20.04, 22.04 et 24.04, Debian 12 et 13, et RHEL 9 à partir de la version 9.2. Les outils Data Acquisition Toolbox et Spreadsheet Link ne sont pas disponibles sous Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Validé sur Ubuntu 20.04, 22.04 et 24.04, Debian 12 et 13, et RHEL 9 à partir de la version 9.2. D'autres distributions avec un noyau 4.18 ou ultérieur et une glibc 2.28 ou ultérieure devraient fonctionner, avec une prise en charge limitée. Configuration minimale requise : 8 Go de RAM (16 Go recommandés). Un SSD est fortement recommandé. Une version ultérieure nécessitera un processeur compatible AVX2. Alternative Linux à Mathcad, OriginPro, ou même Microsoft Excel pour la modélisation numérique. |
Wolfram Mathematica Wolfram Mathematica est un système de calcul technique basé sur le langage Wolfram, un langage symbolique où l'algèbre, le calcul différentiel et intégral, le graphisme, l'importation de données et les fonctions d'apprentissage automatique partagent une syntaxe unique. Les utilisateurs travaillent dans des notebooks qui combinent code, formules, graphiques et texte. Physiciens, mathématiciens, ingénieurs et analystes quantitatifs l'utilisent pour obtenir des résultats précis, tester des modèles et publier des documents interactifs. Il est reconnu pour son moteur symbolique et l'étendue de ses connaissances intégrées, notamment des données de référence en chimie, géographie et physique. Stephen Wolfram a publié la première version en juin 1988, et Wolfram Research en assure le développement depuis. Mathematica est un logiciel commercial payant, disponible avec des licences académiques et de site. Une version native Linux existe, permettant ainsi de transférer les notebooks entre Linux et d'autres systèmes sans conversion. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Wolfram 15.0 a été entièrement testé sur Ubuntu 22.04, 24.04 et 26.04, RHEL 8 à 10, AlmaLinux 8 à 10, Debian 11 à 13, Fedora 43 et 44, openSUSE Leap 16 et SUSE Linux Enterprise Server 15 et 16 (x86-64). Les autres distributions avec un noyau 4.18 ou ultérieur et glibc 2.28 ou ultérieur devraient fonctionner. Les distributions plus récentes peuvent nécessiter des bibliothèques de compatibilité supplémentaires. Il est recommandé de disposer d'environ 23 Go d'espace disque avec la documentation locale (10 Go sans) et d'au moins 4 Go de RAM. Alternative Linux à Mathcad, ou à Maple sous Windows. |
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Érable Maple est un système de calcul formel et un environnement numérique dédié aux mathématiques symboliques, à l'arithmétique exacte, aux équations différentielles, à l'optimisation et à la documentation technique. Son interface de type feuille de calcul combine texte, équations, code et graphiques, et son extension MapleSim permet de construire des modèles physiques. Largement utilisé par les étudiants et les enseignants en ingénierie, Maple est également un outil précieux pour les ingénieurs qui l'utilisent pour établir des formules, telles que des lois de commande ou des chaînes cinématiques, avant de les traduire en code. Maple est reconnu pour la puissance de ses solveurs symboliques et ses outils pédagogiques. Les recherches sur ce logiciel ont débuté en 1980 à l'Université de Waterloo au Canada, et Maplesoft en assure aujourd'hui le développement et la commercialisation. Il s'agit d'un logiciel commercial payant, disponible en version Linux pour postes de travail et serveurs. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Maple 2026 pour Linux x64 est compatible avec Red Hat Enterprise Linux 8 et 9 ainsi qu'avec SUSE Linux Enterprise Desktop 15. La configuration recommandée est de 8 Go de RAM et 10 Go d'espace disque. Le gestionnaire de licences Maplesoft nécessite la compatibilité LSB sous Linux ; installez donc le paquet lsb si l'activation signale une erreur d'identifiant d'hôte. Alternative Linux à Mathcad ou SMath Studio. |
GNU Octave GNU Octave est un langage et un environnement de calcul numérique libres et open source, distribué sous licence publique générale GNU (GPL). Sa syntaxe est très proche de celle de MATLAB, ce qui permet d'exécuter de nombreux scripts moyennant quelques modifications. Il couvre l'algèbre linéaire, les équations différentielles, l'optimisation, le traitement du signal et la visualisation, et peut appeler du code C, C++ et Fortran. Étudiants, chercheurs et ingénieurs l'utilisent lorsqu'une licence MATLAB n'est pas disponible, par exemple sur des nœuds de cluster partagés ou dans des laboratoires d'enseignement. Octave est reconnu comme l'alternative libre la plus compatible avec MATLAB. John W. Eaton a commencé son développement vers 1988 comme logiciel complémentaire à un cours de conception de réacteurs chimiques, et la première version publique a suivi en 1993. C'est un projet GNU, et Linux est l'une de ses plateformes d'exploitation principales. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune condition requise. Octave est inclus dans les principales distributions. Alternative Linux à MATLAB sous Windows, ou Mathcad. |
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Scilab Scilab est une plateforme libre et open source de calcul numérique dotée de son propre langage de script, d'opérations matricielles, d'optimisation, de traitement du signal et de graphismes 2D et 3D. Son éditeur Xcos permet de créer des diagrammes fonctionnels de systèmes dynamiques, à l'instar de Simulink dans la suite MATLAB. Les ingénieurs en automatique, les enseignants et les industriels le privilégient lorsque le coût des licences est un facteur déterminant ou lorsqu'un code source ouvert est requis. Scilab est reconnu pour Xcos et pour ses origines françaises : il a été créé dans les années 1990 par des chercheurs de l'INRIA, l'Institut national français de l'informatique et des sciences. Il fonctionne sous Linux, Windows et macOS. Avant de porter un projet MATLAB de grande envergure, vérifiez la disponibilité des boîtes à outils nécessaires, car le catalogue de bibliothèques est plus restreint. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune exigence particulière. Des paquets existent pour les principales distributions. Alternative Linux à MATLAB et Simulink sous Windows, ou Mathcad. |
SageMath SageMath est un système mathématique libre et open source qui intègre de nombreuses bibliothèques existantes, notamment pour l'algèbre, la théorie des nombres, la théorie des graphes et l'analyse numérique, au sein d'une interface Python commune. Les utilisateurs écrivent leurs commandes dans des notebooks ou des scripts et peuvent appeler des moteurs spécialisés sans avoir à les apprendre individuellement. Il est utilisé par les mathématiciens, les chercheurs en cryptographie et les enseignants, ainsi que par les ingénieurs lorsqu'ils ont besoin de réaliser des calculs symboliques en complément de Python. Il est reconnu pour son ambition d'être une alternative open source viable à Magma, Maple, Mathematica et MATLAB. William Stein a lancé le projet en 2005. Sage fonctionne nativement sous Linux, et son installation est simplifiée grâce aux paquets de distribution ou à l'utilisation d'un conteneur. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune exigence particulière en matière de distribution. L'installation via des paquets de distribution, conda ou un conteneur est typique, et l'ensemble des dépendances est important. Alternative Linux à Maple et Mathematica sous Windows. |
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Julia Julia est un langage de programmation libre et open source dédié au calcul numérique et scientifique. Compilé à la volée grâce à LLVM, il offre des performances proches de celles du C pour les boucles et le code matriciel, tout en conservant une syntaxe proche de MATLAB et Python. Ses principales fonctionnalités incluent la répartition multiple des tâches, un gestionnaire de paquets, le parallélisme intégré et l'accès aux bibliothèques C, Fortran et Python. Les chercheurs l'utilisent pour la résolution d'équations différentielles, l'optimisation, la modélisation climatique et quantitative, tandis que les ingénieurs s'en servent pour le développement rapide de prototypes ne nécessitant aucune réécriture. Julia est reconnu pour avoir résolu le problème des deux langages. Développé initialement au MIT par Jeff Bezanson, Stefan Karpinski, Viral Shah et Alan Edelman, son développement a été annoncé en 2012 et la version 1.0 est sortie en août 2018. Des binaires Linux officiels sont disponibles. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune condition requise. Les binaires Linux officiels sont disponibles au téléchargement. Alternative Linux à MATLAB sous Windows, ou Mathcad. |
R R est un langage et un environnement de programmation libre et open source dédié au calcul statistique et à la représentation graphique. Il offre des fonctionnalités telles que la manipulation de data frames, la modélisation linéaire et non linéaire, les séries temporelles, les tests d'hypothèses, le clustering et un système graphique. Des milliers de packages disponibles sur le CRAN étendent ses applications à presque tous les domaines. Statisticiens, biologistes, spécialistes des sciences sociales et ingénieurs l'utilisent pour concevoir des expériences, analyser des mesures et rédiger des rapports reproductibles. R est notamment connu pour son archive de packages et pour le package graphique ggplot2. Créé par Ross Ihaka et Robert Gentleman à l'Université d'Auckland au début des années 1990, sur le modèle du langage S, il est devenu un projet GNU avec la version 1.0 en 2000. Sous Linux, il s'installe à partir des packages de la distribution et Rscript exécute les analyses de manière autonome, ce qui est particulièrement adapté aux calculs en cluster. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune configuration système requise. Les paquets compilés à partir du code source nécessitent un compilateur C, C++ ou Fortran et des bibliothèques de développement. Alternative Linux à Minitab (partiellement), JMP ou IBM SPSS Statistics. |
2. CAO et FAO mécaniques
La CAO transforme une idée en géométrie exploitable en atelier ou par un solveur, et la FAO convertit cette géométrie en trajectoires d'outils. La modélisation paramétrique, où les dimensions déterminent la forme, et l'échange de formats tels que STEP sont les concepts clés. La CAO commerciale interactive a longtemps été un point faible sous Linux : SolidWorks n'est pas disponible sous Linux, et Siemens a abandonné la version interactive de NX sur cette plateforme. Linux apporte des solutions de trois manières : des modeleurs open source couvrent la conception traditionnelle, des outils pilotés par code traitent une pièce comme un programme, et un service web ne nécessite aucune installation locale. Le contrôle machine est le domaine où Linux excelle, car ses noyaux temps réel peuvent piloter directement une fraiseuse.
Notre propre point de vue : Bien que prometteuses (OnShape) dans ce domaine, les alternatives Linux ne sont pas encore au niveau des solutions Windows.
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FreeCAD FreeCAD est un modeleur 3D paramétrique libre et gratuit. Ses ateliers couvrent la conception de pièces, l'esquisse, l'assemblage, le dessin 2D, l'architecture, l'analyse par éléments finis, les trajectoires FAO et bien plus encore. Presque toutes ses fonctions sont accessibles via des scripts Python. Les concepteurs mécaniques, les makers, les architectes et les chercheurs l'utilisent pour créer des modèles modifiables et échanger des fichiers STEP ou STL. Il est reconnu pour son architecture modulaire et pour être le modeleur paramétrique libre le plus complet. Jürgen Riegel, Werner Mayer et Yorik van Havre l'ont lancé vers 2002, et la version 1.0 est sortie en novembre 2024. La version 1.1 a suivi le 25 mars 2026, puis la version 1.1.1. FreeCAD fonctionne nativement sous Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune configuration requise pour la distribution. Un pilote graphique compatible OpenGL est nécessaire. Installation possible à partir des paquets de distribution ou de Flatpak. Alternative Linux à SolidWorks, Autodesk Inventor ou Autodesk Fusion. |
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OpenSCAD OpenSCAD est un modeleur 3D libre et gratuit où l'on écrit du code décrivant une pièce, au lieu de la dessiner. La géométrie est générée à l'aide de primitives, d'opérations booléennes, de boucles et de variables, et le programme exporte au format STL et autres formats. Il est utilisé par les concepteurs de montages, d'armoires, de kits mécaniques et de familles de pièces paramétriques, notamment lorsque les dimensions doivent être modifiées par simple altération d'une valeur numérique et que la conception doit être versionnée. Il est reconnu pour son approche textuelle et pour sa vaste communauté de conceptions partagées. Créé par Clifford Wolf vers 2009, il est maintenu par Marius Kintel depuis de nombreuses années. L'absence de modélisation de surfaces libres rend la création de formes organiques plus adaptée à d'autres logiciels. Il fonctionne nativement sous Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune condition requise. Disponible dans les principales distributions. Alternative Linux à SolidWorks et Autodesk Fusion pour les pièces paramétriques simples. |
CadQuery CadQuery est une bibliothèque Python libre et open source pour la CAO paramétrique, basée sur le noyau géométrique OpenCascade. Un modèle est un script qui enchaîne esquisses, extrusions, congés et opérations booléennes, et le résultat s'exporte aux formats STEP, STL et autres. Les ingénieurs qui souhaitent intégrer la CAO dans un flux de travail automatisé l'utilisent, par exemple pour générer des familles de pièces, exécuter des boucles d'optimisation ou tester des conceptions en intégration continue. Elle est reconnue pour son interface fluide et lisible, et pour sa capacité à traiter une conception comme du code. Le projet a débuté dans les années 2010 et est maintenu par une communauté active. Sous Linux, seules Python et le paquetage CadQuery sont nécessaires. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune autre exigence que l'installation d'un serveur Python compatible. Alternative Linux à SolidWorks et Autodesk Inventor avec leurs interfaces de macros ou de règles. |
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SolveSpace SolveSpace est un logiciel de CAO paramétrique libre et gratuit, doté d'un solveur de contraintes pour les esquisses 2D et les assemblages 3D. Il prend en charge les extrusions, les révolutions, les opérations booléennes, les pièces liées et l'exportation de dessins 2D et de formats 3D. Les concepteurs de mécanismes, les fabricants et les ingénieurs l'utilisent pour la conception de schémas cinématiques et de petites pièces, où un outil rapide et léger est préférable à une suite logicielle complète. Il est reconnu pour sa petite taille, son démarrage rapide et la fiabilité de sa résolution de contraintes. Créé et publié par Jonathan Westhues vers 2008, il est depuis maintenu par une communauté. Il fonctionne nativement sous Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune exigence particulière. Des paquets existent pour les principales distributions. Alternative Linux à : Autodesk Fusion, SolidWorks pour les petits mécanismes. |
BRL-CAD BRL-CAD est un système de modélisation 3D libre et gratuit, basé sur la géométrie constructive des solides. Il dispose d'une interface en ligne de commande, de convertisseurs de géométrie, d'un moteur de rendu par lancer de rayons et d'outils d'analyse. Il modélise les solides en combinant des primitives et des opérations booléennes, et peut calculer la propagation des rayons ou des projectiles à travers un modèle. Les chercheurs en défense, les analystes de vulnérabilité et les ingénieurs qui ont besoin d'une géométrie 3D précise l'utilisent. Il est reconnu pour son ancienneté et son moteur de rendu par lancer de rayons. Son développement a débuté en 1979 au Laboratoire de recherche balistique de l'armée américaine, sous la direction de Mike Muuss, et le code a été publié en open source en 2004. Il fonctionne nativement sous Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune exigence particulière. La compilation se fait à partir du code source, et des paquets existent pour plusieurs distributions. Alternative Linux à : Rhinoceros et SolidWorks sont utilisés pour les tâches de modélisation 3D. |
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Onshape Onshape est un système professionnel de CAO paramétrique et de gestion de données fonctionnant entièrement dans un navigateur web. Aucune installation n'est donc requise sur une machine Linux, hormis le navigateur. Il couvre les pièces, les assemblages, les dessins, la tôlerie, les surfaces et les configurations, avec un système de contrôle de version et d'édition multi-utilisateurs en temps réel intégré. Il est utilisé par les équipes de conception de produits, les startups, les établissements d'enseignement et les groupes d'ingénierie distribués. Onshape est reconnu comme le premier système de CAO 3D entièrement basé sur le cloud. D'anciens dirigeants de SolidWorks, dont Jon Hirschtick, ont fondé l'entreprise en 2012, lancé le produit en 2015, et PTC l'a rachetée en 2019. Onshape est commercialisé par abonnement, avec une formule gratuite pour un usage non commercial permettant de rendre tous les documents publics. Une connexion internet est nécessaire. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Seuls un navigateur web récent et une connexion internet sont nécessaires. Rien n'est installé localement. Alternative Linux à SolidWorks, Autodesk Inventor ou PTC Creo. |
LinuxCNC LinuxCNC est un contrôleur de machines libre et open source qui pilote des fraiseuses, des tours, des routeurs, des découpeuses plasma, des robots et autres systèmes de mouvement depuis un PC. Il interprète le code G, planifie les mouvements coordonnés, exécute une couche temps réel pour une synchronisation précise et offre des interfaces opérateur configurables ainsi qu'une couche d'abstraction matérielle. Ateliers, universités et constructeurs de machines sur mesure l'utilisent pour éviter l'utilisation d'un contrôleur propriétaire. Il est reconnu pour fonctionner sur du matériel PC standard doté d'un noyau temps réel. Ce projet est issu du contrôleur de machines amélioré développé au National Institute of Standards and Technology (NIST) américain dans les années 1990 et a adopté le nom de LinuxCNC en 2011. Comme son nom l'indique, il fonctionne sous Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Un noyau temps réel est requis pour exécuter les machines : PREEMPT-RT, RTAI ou Xenomai. Le projet fournit des images ISO installables basées sur Debian 13 Trixie et Debian 12 Bookworm avec un noyau PREEMPT-RT. LinuxCNC 2.9 n'est pas compatible avec Debian 9 et les versions antérieures. Sur un noyau standard, il fonctionne uniquement en mode simulation. Alternative Linux à Mach3 et Mach4. |

3. Éléments finis et multiphysique : logiciel de simulation Linux pour les structures
L'analyse par éléments finis consiste à découper une structure en petits éléments et à résoudre les équations d'équilibre sur le maillage obtenu. Cette méthode permet de prédire les contraintes, les déformations, les vibrations, les flux thermiques et les ruptures avant même la construction de l'élément. Les solveurs diffèrent selon leurs applications : les méthodes implicites pour les chargements lents et progressifs, les méthodes explicites pour les simulations de chocs et d'impacts, et les outils multiphysiques pour les effets couplés.
Les logiciels de simulation Linux dominent le segment des calculs intensifs, car les grands modèles nécessitent de nombreux cœurs, un ordonnanceur et un traitement par lots. Les éditeurs commerciaux certifient des distributions spécifiques et des versions mineures, tandis que les solveurs open source peuvent être compilés sur presque n'importe quelle plateforme. Une station de travail Windows pour la préparation et des nœuds Linux pour la résolution constituent une configuration courante.
Notre propre point de vue : Dans ce domaine, les alternatives Linux égalent, voire surpassent, les autres solutions sous Windows !
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Ansys Mécanique Ansys Mechanical est la suite logicielle d'analyse structurelle d'Ansys, accessible via le solveur Mechanical APDL (basé sur les commandes) et l'interface graphique Workbench. Elle couvre l'analyse statique, modale, harmonique, transitoire, thermique, de contact et non linéaire, avec des liens vers l'optimisation et d'autres domaines de la physique. Les ingénieurs et analystes des secteurs de l'aérospatiale, de l'automobile, de l'énergie et de l'électronique l'utilisent, et les modèles de grande taille sont exécutés sur des clusters. Elle est reconnue pour son ancienneté et l'étendue de sa bibliothèque d'éléments. John Swanson a fondé Swanson Analysis Systems en 1970, société devenue par la suite Ansys. Il s'agit d'un logiciel commercial payant. La version 2026 R1 est compatible avec RHEL 8.8, 8.10, 9.4 et 9.6, SLES 15 SP5 à SP7, Ubuntu 22.04 et 24.04, et Rocky Linux 8.10, 9.4 et 9.6. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : La version 2026 R1 répertorie RHEL 8.8, 8.10, 9.4 et 9.6, SLES 15 SP5 à SP7, Ubuntu 22.04 et 24.04, et Rocky Linux 8.10, 9.4 et 9.6. Tous les produits ne sont pas disponibles sur toutes les plateformes Linux. Alternative Linux à SolidWorks Simulation ou à Autodesk Inventor Nastran. |
Abaqus Abaqus est une suite logicielle d'éléments finis de Dassault Systèmes SIMULIA. Elle comprend Abaqus/Standard pour l'analyse implicite et Abaqus/Explicit pour les simulations rapides et fortement non linéaires. Elle prend en charge les interactions de contact, les grandes déformations, la plasticité, le caoutchouc et les composites, et intègre les effets structuraux, thermiques et autres. Les ingénieurs des secteurs automobile, aérospatial, biomédical et des matériaux l'utilisent pour résoudre les problèmes de collision, de formage, d'étanchéité et de rupture. Abaqus est reconnu pour sa convergence non linéaire fiable et ses sous-programmes utilisateur qui étendent la modélisation du comportement des matériaux. Fondée en 1978 par David Hibbitt, Bengt Karlsson et Paul Sorensen, la société a été rachetée par Dassault Systèmes en 2005. Abaqus est un logiciel commercial payant. Le Centre de supercalcul Leibniz utilise Abaqus 2026 sur ses clusters Linux sous Slurm. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Le fournisseur publie une matrice des plateformes pour chaque version. Au Centre de supercalcul Leibniz, la version 2026 fonctionne sous SLES 15 SP4 ou une version ultérieure. Alternative Linux à SolidWorks Simulation ou à Autodesk Inventor Nastran. |
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COMSOL Multiphysique COMSOL Multiphysics est un environnement d'éléments finis conçu pour coupler des phénomènes physiques au sein d'un même modèle, tels que la chaleur, les structures, les fluides, l'électromagnétisme, l'acoustique et le transport chimique. Un générateur de modèles, un générateur d'applications et des modules complémentaires dédiés à des domaines spécifiques facilitent le travail, et les modèles peuvent être transformés en applications. Chercheurs, développeurs de produits et enseignants l'utilisent, notamment lorsque plusieurs phénomènes physiques interagissent. Il est reconnu pour sa flexibilité basée sur les équations et sa facilité de couplage. Fondé à Stockholm en 1986 sous le nom de Femlab, COMSOL a adopté son nom actuel en 2005. Il s'agit d'un logiciel commercial payant. COMSOL prend en charge les versions LTS (Long Term Support) d'Ubuntu, Debian et RHEL, et n'offre pas de support pour les distributions au-delà de leur période LTS initiale. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Maintien des versions LTS d'Ubuntu, Debian et RHEL. Aucune extension de support n'est prévue pour les distributions au-delà de leur période LTS initiale. Alternative Linux à SolidWorks Simulation et à Autodesk CFD. |
Simcenter Nastran Simcenter Nastran est le solveur Siemens de la famille Nastran. Il prend en charge la statique linéaire et non linéaire, la dynamique, l'acoustique, la dynamique des rotors, l'aéroélasticité, l'analyse thermique et l'optimisation, et fonctionne de manière autonome ou au sein de Simcenter 3D. Les ingénieurs des secteurs de l'aérospatiale, de l'automobile, de l'électronique et des machines lourdes l'utilisent pour la modélisation de grandes structures. Nastran est connu pour ses origines dans les travaux menés par la NASA dans les années 1960 sur l'analyse structurelle des véhicules aérospatiaux, suite auxquels plusieurs entreprises ont développé des versions commerciales. La version Siemens est dérivée de NX Nastran. Il s'agit d'un logiciel commercial payant. La suite Nastran fonctionne sous Windows et Linux, ce qui est idéal pour les traitements par lots sur des serveurs de calcul, tandis que les modèles sont préparés sur des stations de travail. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune liste publique des plateformes Siemens compatibles avec le solveur autonome n'a été trouvée. La suite Nastran fonctionne sous Windows et Linux, et Siemens fournit la liste de distribution exacte à ses clients pour chaque version. Il est donc conseillé de demander la matrice de compatibilité pour votre version avant l'installation. Alternative Linux à Autodesk Inventor Nastran et SolidWorks Simulation. |
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LS-DYNA LS-DYNA est un logiciel d'éléments finis transitoires à usage général, doté d'un solveur explicite performant et d'un solveur implicite. Il simule la résistance aux chocs, le formage des métaux, les impacts, les explosions, les essais de chute et la réponse aux séismes, avec de nombreux modèles de matériaux et de contacts. Utilisé par les équipes d'analyse des accidents automobiles, les ingénieurs aérospatiaux, les analystes de la défense et les chercheurs, il est scalable sur plusieurs nœuds de cluster. Il est reconnu pour la simulation de collisions de véhicules complets. John Hallquist a débuté ses travaux au Laboratoire national Lawrence Livermore en 1976 avec DYNA3D, a fondé Livermore Software Technology Corporation en 1987, et Ansys a acquis la société en 2019. LS-DYNA est un logiciel commercial payant. Sous Linux, le solveur fonctionne en modes partagé et distribué. L'équipe d'Ansys a indiqué que l'interface Workbench sous Linux n'était pas entièrement prise en charge dans la version 2022 R2 ; les équipes exécutent donc souvent les fichiers d'entrée en ligne de commande. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Ansys indique que ses solveurs sont compatibles avec RHEL 9.4. Un employé d'Ansys a déclaré en 2023 que Rocky Linux n'était pas pris en charge. Consultez la matrice des plateformes Ansys à jour. Alternative Linux à Abaqus Explicit et Altair Radioss sous Windows. |
Code_Aster Code_Aster est un logiciel libre et gratuit de résolution par éléments finis pour l'analyse structurale et thermomécanique, édité par EDF sous licence GPL. Il couvre la mécanique non linéaire, la fatigue, la rupture, le contact, la dynamique et les problèmes thermomécaniques couplés, grâce à un langage de commandes permettant d'automatiser chaque étude. Les ingénieurs nucléaires, civils et mécaniciens l'utilisent, souvent via la plateforme Salome-Meca. Il est reconnu pour sa très large couverture physique et sa longue expérience dans les études de centrales nucléaires. Développé par EDF depuis 1989, il a été publié en open source en 2001. Sa prise en main est complexe et une partie de la documentation est en français. Il fonctionne sous Linux, où l'installation se fait généralement via des distributions ou des conteneurs. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune exigence particulière. La distribution et les conteneurs Salome-Meca constituent la voie habituelle. Alternative Linux à Abaqus, ou à Ansys Mechanical sous Windows. |
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CalculiX CalculiX est un logiciel libre et gratuit de calcul par éléments finis, doté d'un solveur (CCX) et d'un pré- et post-processeur graphique (CGX). Le solveur utilise un format d'entrée proche de celui d'Abaqus et prend en charge les analyses statiques et dynamiques linéaires et non linéaires, les transferts thermiques, les interactions de contact et certaines analyses couplées. Étudiants, PME et chercheurs l'utilisent pour des modèles de petite et moyenne taille sans frais de licence. Sa syntaxe, similaire à celle d'Abaqus, facilite son apprentissage pour les utilisateurs de ce logiciel. Le solveur a été développé par Guido Dhondt et le pré-processeur par Klaus Wittig, à partir de la fin des années 1990. De nombreux utilisateurs l'associent à Gmsh ou SALOME pour le maillage. Il est disponible sous Linux via des paquets de distribution et des versions compilées à partir des sources. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune exigence particulière. Les paquets existent dans les distributions principales. Alternative Linux à SolidWorks Simulation, Autodesk Inventor Nastran ou Abaqus sous Windows. |
Elmer FEM Elmer est un logiciel libre et gratuit de calcul par éléments finis multiphysiques, développé par le CSC (Centre finlandais de recherche scientifique en informatique). Ses solveurs couvrent le transfert de chaleur, la mécanique des fluides, la mécanique des structures, l'électromagnétisme, l'acoustique et bien d'autres domaines, et les couplent en une seule exécution, en parallèle grâce à MPI. Il est utilisé par les chercheurs et les ingénieurs qui ont besoin de couplages physiques complexes ou qui souhaitent modifier un solveur par le biais de code utilisateur. Elmer est reconnu pour sa flexibilité de couplage et son utilisation dans la recherche sur les glaciers et les microsystèmes. Son développement a débuté en 1995 en collaboration avec des universités, des instituts de recherche et des entreprises finlandaises, et le CSC a publié le code source en open source en 2005. Il fonctionne sous Linux et ElmerGUI offre une interface graphique. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune distribution requise. L'utilisation parallèle nécessite une bibliothèque MPI. Alternative Linux à COMSOL Multiphysics et à Ansys Workbench sous Windows. |
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FEniCSx FEniCSx est une plateforme libre et open source permettant de résoudre des équations aux dérivées partielles par la méthode des éléments finis. Les utilisateurs formulent la forme variationnelle d'un problème en Python ; le système génère alors du code bas niveau efficace, l'assemble et le résout en parallèle, en utilisant DOLFINx comme bibliothèque principale. Les chercheurs en mathématiques appliquées, mécanique et géophysique l'utilisent pour développer de nouveaux modèles et discrétisations. Il est reconnu pour sa capacité à rendre les équations proches de leur forme mathématique. Le projet FEniCS a débuté en 2003 grâce à des travaux menés à l'Université de Chicago et à l'Université de Technologie Chalmers, et FEniCSx en est la version la plus récente. Développé principalement sous Linux, il s'installe via conda, Docker ou les paquets de la distribution Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune installation requise via la distribution. Installation possible via conda, Docker ou les paquets de la distribution, avec MPI pour les exécutions parallèles. Alternative Linux à COMSOL Multiphysics, boîte à outils MATLAB PDE. |
4. Maillage, visualisation et post-traitement
Un solveur ne voit que des nombres. Les outils de maillage décrivent la géométrie sous forme de cellules sur lesquelles il peut effectuer des calculs, et les outils de visualisation transforment les fichiers résultants en images exploitables par un ingénieur. Ce duo est rarement mentionné dans les listes d'outils, pourtant des maillages de mauvaise qualité et des graphiques mal interprétés sont à l'origine de conclusions erronées plus souvent que de mauvais solveurs. Le volume de données est la principale particularité, car une simulation CFD transitoire peut générer des téraoctets de données. Linux offre un avantage certain en matière de travail à distance. Les visualiseurs peuvent fonctionner en mode client-serveur avec rendu sur les nœuds du cluster, et des scripts batch peuvent produire des figures pendant la nuit sans écran.
Notre propre point de vue : Dans ce domaine, les alternatives Linux égalent ou surpassent techniquement les autres solutions sous Windows, à condition de s'habituer à l'interface graphique (ou à l'absence d'interface graphique) ou de réinjecter/traiter les résultats dans d'autres solutions.
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Gmsh Gmsh est un générateur de maillages libre et open source doté d'un moteur de CAO intégré, d'un langage géométrique scriptable, d'une interface Python et C++ et d'un post-processeur. Il crée des maillages d'éléments finis à une, deux et trois dimensions, avec des champs de taille pour contrôler la densité des éléments, et génère des formats compatibles avec de nombreux solveurs. Ingénieurs et chercheurs l'utilisent en complément de solveurs tels que CalculiX, Elmer et FEniCSx, ainsi que comme mailleur en ligne de commande dans des chaînes de traitement automatisées. Il est reconnu pour la qualité de ses algorithmes de maillage, sa compacité et sa facilité de programmation. Développé par Christophe Geuzaine et Jean-François Remacle, il a été publié en 1996. Distribué sous licence GPL, il fonctionne nativement sous Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune exigence particulière. Le mode graphique nécessite OpenGL. Alternative Linux à Altair HyperMesh, Ansys Meshing ou Pointwise. |
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Salomé SALOME est une plateforme libre et open source pour le pré- et post-traitement des simulations numériques. Ses modules couvrent la création et la réparation de géométries, le maillage, la visualisation et le couplage aux solveurs. Une console Python permet de scripter l'ensemble de la chaîne. Les ingénieurs utilisant Code_Aster, Code_Saturne ou d'autres solveurs open source peuvent travailler avec SALOME, et la distribution Salome-Meca l'intègre avec Code_Aster. SALOME est reconnue pour combiner le noyau géométrique d'OPEN CASCADE avec un flux de travail d'étude intégré. Développée par le CEA, EDF et OPEN CASCADE à partir de l'an 2000, elle est distribuée sous licence LGPL et Linux est sa plateforme principale. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Le projet propose des binaires pour des distributions spécifiques, comme Debian, CentOS, Fedora et Ubuntu LTS (dans les téléchargements 9.x), ainsi qu'un binaire Linux universel nécessitant au minimum la bibliothèque glibc. Ces binaires peuvent fonctionner sur d'autres distributions telles que RHEL, mais cela n'est pas garanti. Consultez la page de téléchargement pour obtenir la liste à jour. Alternative Linux à Ansys SpaceClaim, Altair HyperMesh et Siemens Femap. |
ParaView ParaView est une application libre et gratuite de visualisation de grands ensembles de données scientifiques. Basée sur la bibliothèque VTK, elle offre des fonctionnalités de coupes, de contours, de lignes de courant, de rendu volumique, d'animation et une interface de script Python. Son mode client-serveur répartit les calculs intensifs sur les nœuds d'un cluster, tandis que l'utilisateur travaille sur un ordinateur portable. Les ingénieurs en simulation, les physiciens et les climatologues l'utilisent pour analyser les résultats, et c'est le visualiseur standard pour les cas OpenFOAM. Elle est reconnue pour sa capacité à gérer des ensembles de données trop volumineux pour une seule machine. Développée par Kitware en collaboration avec le Laboratoire national de Los Alamos et grâce à un financement du Département de l'Énergie des États-Unis, sa première version est sortie en 2002. Elle fonctionne nativement sous Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune condition requise. Les serveurs sans interface graphique utilisent des versions avec rendu hors écran. Alternative Linux à Tecplot 360, Ansys CFD-Post ou Altair HyperView. |
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Visite VisIt est un outil gratuit et open source de visualisation et d'analyse parallèle. Il offre des fonctionnalités de création de graphiques, de coupes, de requêtes, d'expressions et de scripts, et est conçu pour traiter de très grands volumes de données maillées sur des systèmes distribués. Physiciens, ingénieurs et informaticiens travaillant dans des laboratoires nationaux et des universités l'utilisent pour analyser des résultats qui ne peuvent être transférés sur un ordinateur portable. Il est issu du programme Advanced Simulation and Computing du Département de l'Énergie des États-Unis. Le Laboratoire national Lawrence Livermore a lancé le projet vers l'an 2000. Il est généralement exécuté sous Linux sur des clusters. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune condition requise. Généralement installé à partir des binaires du projet sur les clusters. Alternative Linux à Tecplot 360 ou EnSight. |
Tecplot 360 Tecplot 360 est un logiciel commercial de traçage et de visualisation pour la CFD et les données d'essais. Il propose des graphiques XY, 2D et 3D, des courbes de niveau, des lignes de courant, des animations et un langage de macros. Son interface Python, PyTecplot, automatise la génération de rapports. Les ingénieurs des secteurs de l'aérospatiale, des turbomachines et de l'automobile l'utilisent pour obtenir des figures de qualité professionnelle et comparer les simulations aux mesures. Il est reconnu pour son flux de travail dédié à la CFD et pour le format de fichier SZL. Développé par Tecplot, Inc. depuis les années 1980, Tecplot 360 est un logiciel payant. L'éditeur indique qu'il est compatible avec RHEL 8 et 9, Rocky Linux 8 et 9, Ubuntu 22.04 et 24.04 LTS, ainsi qu'avec SUSE Linux Enterprise Desktop 15. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : RHEL 8 et 9, Rocky Linux 8 et 9, Ubuntu 22.04 et 24.04 LTS, SUSE Linux Enterprise Desktop 15. Alternative Linux à Ansys CFD-Post et OriginPro. |
5. Dynamique des fluides numérique
La dynamique des fluides numérique (CFD) résout les équations du mouvement des fluides, généralement les équations de Navier-Stokes, sur un maillage afin de prédire l'écoulement, la pression, les transferts thermiques et les réactions chimiques. Les avions, les moteurs, les bâtiments, les navires et les pompes en dépendent tous. La modélisation de la turbulence, la qualité du maillage et les conditions aux limites déterminent la fiabilité des résultats. La CFD est l'une des applications les plus gourmandes en temps de calcul, ce qui explique son recours fréquent à Linux. Les logiciels commerciaux publient des listes de distribution certifiées et fournissent des lanceurs pour clusters, tandis que les logiciels libres comme OpenFOAM sont d'abord développés sous Linux. Il est donc important d'adapter la bibliothèque MPI et le compilateur aux exigences du solveur.
Notre propre point de vue : Dans ce domaine, les alternatives Linux supplantent fréquemment les autres solutions sous Windows !
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Ansys Fluent Ansys Fluent est un solveur CFD commercial généraliste. Il prend en charge les écoulements incompressibles et compressibles, la turbulence, les transferts thermiques, la combustion, les écoulements multiphasiques et de nombreux autres modèles, et inclut des outils de maillage tels que Fluent Meshing. Les ingénieurs des secteurs de l'aérospatiale, de l'automobile, de l'énergie, des procédés et de l'électronique l'utilisent pour les études de conception et le dépannage. Il est reconnu pour l'étendue de ses modèles physiques et sa large base d'utilisateurs. Fluent Inc. a été fondée en 1983 aux États-Unis et rachetée par Ansys en 2006. Fluent est un logiciel commercial payant. Sous Linux, les calculs importants sont généralement exécutés sur des clusters, et le guide Linux d'Ansys 2026 R1 mentionne Fluent Meshing parmi les composants de l'environnement de travail. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Même liste de plateformes qu'Ansys 2026 R1 : les versions RHEL, SLES 15, Ubuntu LTS et Rocky Linux mentionnées par Ansys. Alternative Linux à SOLIDWORKS Flow Simulation et à Autodesk CFD. |
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Simcenter STAR-CCM+ Simcenter STAR-CCM+ est un logiciel de simulation numérique des fluides (CFD) multiphysique de Siemens qui intègre la géométrie, le maillage, la résolution et le post-traitement dans un seul client. Il couvre les écoulements, les transferts thermiques, les écoulements multiphasiques, la combustion et l'interaction fluide-structure, et propose des outils d'exploration de conception permettant de générer de nombreuses variantes d'un modèle. Il est utilisé par les ingénieurs des secteurs automobile, aérospatial, naval et énergétique. Il est reconnu pour son maillage polyédrique automatisé et son flux de travail mono-environnement. Développé initialement par CD-adapco en 2004, STAR-CCM+ a été acquis par Siemens en 2016. Il s'agit d'un logiciel commercial payant. Depuis la version 2021.1, un client CAO sous Linux permet de l'intégrer à NX et Simcenter 3D, NX fonctionnant en mode batch sous Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Siemens publie la liste des distributions prises en charge pour chaque version. La fiche technique de la version 2021.1 mentionnait RHEL, CentOS, SLES et openSUSE Leap ; cette liste est mise à jour à chaque nouvelle version. Un utilisateur de CFD-Online indique que Rocky Linux est officiellement pris en charge. Le visualiseur nécessite glibc 2.17 ou une version ultérieure, ainsi que les bibliothèques xkbcommon. Alternative Linux à SOLIDWORKS Flow Simulation et à Autodesk CFD. |
OpenFOAM OpenFOAM est une boîte à outils libre et gratuite de solveurs et d'utilitaires C++ pour la mécanique des milieux continus, principalement la CFD. Un cas est un dossier de fichiers texte ; les études sont donc scriptées, versionnées et exécutées automatiquement sur des clusters. Les solveurs couvrent les écoulements incompressibles et compressibles, la turbulence, les écoulements multiphasiques, la combustion et le transfert de chaleur, et les utilisateurs peuvent en écrire de nouveaux en C++. Chercheurs, consultants et ingénieurs l'utilisent lorsqu'un serveur de licences ou une interface fixe constitueraient un obstacle. Il est reconnu pour sa flexibilité et l'absence de coût de licence par cœur. Issu de travaux menés à l'Imperial College de Londres dans les années 1990, il est devenu open source en 2004. Deux distributions principales existent : l'une de la Fondation OpenFOAM et l'autre d'ESI. Il ne possède pas d'interface graphique intégrée et fonctionne nativement sous Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune distribution requise. Nécessite un compilateur C++ pour la compilation à partir des sources et une bibliothèque MPI pour les exécutions parallèles. Des dépôts de paquets existent pour Ubuntu, Debian et les systèmes basés sur RPM. Alternative Linux à SOLIDWORKS Flow Simulation, Autodesk CFD ou Ansys Fluent sous Windows. |
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SU2 SU2 est une suite logicielle libre et gratuite pour la simulation multiphysique et l'optimisation de conception sur maillages non structurés. Elle permet de résoudre les écoulements compressibles et incompressibles et est reconnue pour son optimisation de forme basée sur la méthode adjointe, qui fournit les gradients par rapport à de nombreuses variables de conception à partir d'une seule itération. Les concepteurs aérodynamiques, les chercheurs et les étudiants l'utilisent. Le Laboratoire de conception aérospatiale de l'Université de Stanford, dirigé par Juan Alonso, l'a lancée en 2012 et une communauté continue de la développer. Elle est écrite en C++ avec des pilotes Python et fonctionne sur des stations de travail et des clusters Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune distribution requise. Nécessite un compilateur C++, Python et une bibliothèque MPI pour la compilation. Alternative Linux à Ansys Fluent sous Windows ou à Autodesk CFD. |
Code_Saturne Code_Saturne est un solveur CFD libre et gratuit d'EDF, dédié aux écoulements incompressibles et faiblement compressibles. Il intègre des modèles de turbulence, de transfert thermique, de combustion, d'écoulements atmosphériques et de suivi de particules, et s'adapte à un grand nombre de cœurs. Les ingénieurs nucléaires et énergétiques l'utilisent pour l'étude des installations et de leurs composants, tandis que les groupes de recherche s'en servent pour tester la modélisation de la turbulence. Ce logiciel industriel, maintenu depuis longtemps et distribué en open source, a été développé par EDF en 1997 et son code source a été publié sous licence GPL en 2007. Il est compatible avec SALOME pour la géométrie et le maillage, et fonctionne sous Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune distribution requise. Nécessite un compilateur et une bibliothèque MPI pour la compilation. Alternative Linux à Ansys Fluent sous Windows et à SOLIDWORKS Flow Simulation. |
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CONVERGER CONVERGE est un solveur CFD commercial réputé pour son maillage autonome. Ce dernier construit et affine le maillage de calcul pendant l'exécution, dispensant ainsi l'utilisateur de toute intervention manuelle. Son domaine de prédilection est le moteur à combustion interne, avec une modélisation chimique détaillée et des frontières mobiles. Il prend également en charge les écoulements réactifs, les turbomachines et le post-traitement des gaz. Les développeurs de moteurs, les chercheurs en carburants et les équipementiers automobiles l'utilisent. Développé par Convergent Science, une société basée à Madison, dans le Wisconsin, CONVERGE est un logiciel commercial payant. L'éditeur documente l'installation sous Linux avec HPC-X, Intel MPI, MPICH ou Open MPI, et mentionne les distributions Linux compatibles telles que RHEL et Ubuntu. CONVERGE 5 requiert glibc 2.28 ou une version ultérieure sous Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : CONVERGE 5 requiert glibc 2.28 ou une version ultérieure. Les guides précédents mentionnent RHEL, CentOS, SLED et Ubuntu. Les options MPI sont HPC-X, Intel MPI, MPICH ou Open MPI. Alternative Linux à Ansys Forte ou à GT-SUITE sous Windows. |
FLOW-3D FLOW-3D est un logiciel de simulation numérique des fluides (CFD) commercial spécialisé dans les écoulements à surface libre, avec des modèles pour la fonderie, l'hydraulique, le revêtement et la fabrication additive. Il suit la surface du liquide en mouvement grâce à une méthode de volume de fluide (VF) et propose des modèles de solidification, de tension superficielle et d'interaction fluide-structure. Les ingénieurs fondeurs, les hydrauliciens et les développeurs de procédés l'utilisent. Il est reconnu pour sa précision dans la résolution des problèmes de remplissage et d'éclaboussures. La méthode s'appuie sur les travaux de C.W. Hirt, et Flow Science, basé à Santa Fe (Nouveau-Mexique), a publié la première version de FLOW-3D en 1985. Il s'agit d'un logiciel commercial payant. L'éditeur propose des versions Windows et Linux, et sa documentation pour Linux couvre les distributions RHEL et SUSE. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Les anciens documents des fournisseurs mentionnent RHEL 6 ou version ultérieure et SUSE Linux Enterprise 12 ou version ultérieure, et indiquent que les autres distributions ne sont pas prises en charge. L'utilisation de moteurs de rendu OpenGL basés sur Mesa est déconseillée. Consultez la page relative à la plateforme actuelle. Alternative Linux à SOLIDWORKS Flow Simulation ou à Autodesk CFD. |

6. Électromagnétisme, radiofréquences et photonique
La simulation électromagnétique calcule la propagation des champs magnétiques dans les antennes, les câbles, les circuits imprimés, les guides d'ondes et les composants optiques. Les méthodes se répartissent en trois groupes : éléments finis dans le domaine fréquentiel, différences finies dans le domaine temporel et équations intégrales. Chacune est adaptée à un problème spécifique, comme les structures résonantes, les impulsions à large bande ou les objets rayonnants de grande taille. La photonique ajoute les dimensions nanométriques et les longueurs d'onde visibles. Linux joue un double rôle : il sert de station de travail complète pour certains outils et de plateforme de résolution pour d'autres. Plusieurs suites logicielles commerciales gèrent les exceptions sous Linux, et une interface Windows distribuant les tâches aux serveurs Linux constitue une configuration valide. Consultez la documentation de chaque fournisseur avant toute planification.
Notre propre point de vue : Dans ce domaine, les alternatives Linux peuvent égaler les autres solutions sous Windows.
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Ansys HFSS Ansys HFSS, le simulateur de structures haute fréquence, est un solveur électromagnétique 3D à ondes complètes basé sur la méthode des éléments finis. Il calcule les paramètres S, les champs et le rayonnement des antennes, filtres, connecteurs, boîtiers, circuits imprimés et interconnexions haut débit. Les ingénieurs en radiofréquences, micro-ondes et intégrité du signal l'utilisent, des antennes de téléphonie mobile aux radars. Il est reconnu pour sa précision sur les structures 3D complexes. HFSS a été initialement lancé par Ansoft vers 1990, et Ansys a acquis Ansoft en 2008. HFSS est un logiciel commercial payant. La majeure partie de la suite Ansys Electromagnetics fonctionne sur les plateformes Linux compatibles. Certains composants, tels que Twin Builder, le type de conception Simplorer et l'extension HFSS Antenna Toolkit, ne sont pas disponibles sous Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Les plateformes Linux prises en charge sont listées par Ansys, mais certaines applications sont absentes sous Linux, comme Twin Builder, Simplorer et l'extension HFSS Antenna Toolkit. Intel MPI est la version de MPI prise en charge au Centre de supercalcul Leibniz. Alternative Linux à CST Studio Suite, Altair Feko ou Keysight EMPro. |
Suite CST Studio CST Studio Suite est une suite logicielle regroupant des solveurs électromagnétiques pour antennes, composants micro-ondes, CEM et EMI, dispositifs basse fréquence et systèmes de particules chargées. Les solveurs temporels, fréquentiels, d'équations intégrales et asymptotiques partagent un environnement de modélisation unique, et des options de calcul haute performance permettent de répartir les simulations sur plusieurs machines. Elle est utilisée par les concepteurs d'antennes, les ingénieurs CEM des secteurs automobile et aérospatial, ainsi que les physiciens des accélérateurs. Elle est reconnue pour sa technique d'intégration finie et son solveur temporel. La société Computer Simulation Technology a été fondée en Allemagne en 1992 et rachetée par Dassault Systèmes en 2016. CST est un logiciel commercial payant. La prise en charge de Linux couvre les distributions d'entreprise telles que SUSE Linux Enterprise 15, bien que l'importation de fichiers CAO ne soit pas toujours compatible avec Linux. Une interface Windows permet de contrôler les serveurs de solveurs Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Le tableau des fournisseurs mentionne uniquement SUSE Linux Enterprise 15.x, 64 bits. Toutes les importations CAO ne sont pas compatibles avec Linux. Une interface Windows permet de contrôler les serveurs de résolution Linux. Alternative Linux à Keysight EMPro, Sonnet Suites et AWR Microwave Office. |
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Ansys Lumerical Ansys Lumerical est une suite d'outils de simulation photonique. FDTD et RCWA résolvent les équations de Maxwell pour les structures nanophotoniques, MODE gère les guides d'ondes et la résolution de modes, CHARGE et HEAT traitent les porteurs de charge et la chaleur, et INTERCONNECT simule les circuits photoniques. Les ingénieurs en photonique, les concepteurs de capteurs et les chercheurs en métasurfaces l'utilisent pour l'optique intégrée, les capteurs d'image et les lasers. Reconnue pour FDTD Solutions, son produit d'origine, elle est également connue pour son langage de script interne et pour Python. Fondée à Vancouver (Canada) en 2003, Lumerical Solutions a été acquise par Ansys en 2020. Il s'agit d'un logiciel commercial payant. Sous Linux, ses outils graphiques et ses moteurs de traitement par lots fonctionnent sous Open MPI ou Intel MPI. La version 2025 R1 est compatible avec Rocky Linux 8 et versions ultérieures, ainsi qu'avec RHEL 9 et versions ultérieures. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : La version 2025 R1 est compatible avec Rocky Linux 8 et versions ultérieures, ainsi qu'avec RHEL 9 et versions ultérieures. L'installation par défaut requiert les droits d'administrateur. Sur les systèmes sans interface graphique, les fichiers de simulation s'exécutent, mais pas les fichiers de script. Alternative Linux à Synopsys RSoft et Optiwave OptiFDTD. |
openEMS openEMS est un solveur de champs électromagnétiques libre et gratuit, utilisant la méthode des différences finies dans le domaine temporel (FDTD) avec une formulation par circuit équivalent. Les modèles sont définis par des scripts Octave, MATLAB ou Python, ce qui facilite l'automatisation des balayages de paramètres et des optimisations. Les ingénieurs RF et micro-ondes l'utilisent pour les antennes, les lignes microruban, les filtres et les études de compatibilité électromagnétique (CEM), tandis que les chercheurs s'en servent pour tester des méthodes. Il est reconnu comme une alternative programmable aux solveurs de champs commerciaux. Thorsten Liebig l'a initié à l'Université de Duisbourg-Essen vers 2010. Il ne possède pas d'interface graphique sophistiquée et fonctionne sous Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune distribution requise. Les compilations à partir des sources nécessitent un compilateur et des bibliothèques telles que HDF5 et VTK. Alternative Linux à CST Studio Suite, Sonnet Suites ou Keysight EMPro. |
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Meep Meep est un logiciel libre et gratuit de simulation électromagnétique par la méthode FDTD, notamment pour la photonique. Son nom signifie « Propagation des équations électromagnétiques du MIT ». Il modélise les matériaux dispersifs et non linéaires, calcule la transmission, les modes de résonance et les structures de bandes, et fonctionne en parallèle avec MPI. Les chercheurs travaillant sur les cristaux photoniques, les guides d'ondes, les résonateurs et les métamatériaux l'utilisent, piloté par des scripts Python ou Scheme. Il est reconnu pour sa facilité de programmation et sa prise en charge de l'optimisation adjointe. Développé par l'équipe de Steven G. Johnson au MIT, ses premières versions datent des années 2000. Il fonctionne nativement sous Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune installation requise. Installez-le à partir des paquets de distribution, de conda ou des sources. Alternative Linux à Lumerical FDTD, Optiwave OptiFDTD ou Synopsys RSoft. |
Radio GNU GNU Radio est une bibliothèque libre et open source permettant de concevoir des systèmes radio logiciels à partir de blocs de traitement du signal écrits en C++ ou en Python. Ces blocs couvrent les filtres, la modulation, la synchronisation et le codage, et un éditeur graphique, GNU Radio Companion, permet de les agencer sous forme de diagrammes de flux. Les ingénieurs radio, les étudiants et les chercheurs l'utilisent avec du matériel tel que des dispositifs USRP, ou avec des signaux enregistrés, pour les liaisons de communication, la surveillance du spectre et le prototypage de radars. Il est reconnu pour son rôle dans l'enseignement et le prototypage de systèmes sans fil. Initié par Eric Blossom à la fin des années 1990, il est devenu un projet GNU en 2001. Son développement est principalement axé sur Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune distribution requise. Le matériel radio nécessite ses pilotes. Alternative Linux à SDR# et HDSDR pour la réception, voire à LabVIEW pour le prototypage. |
7. Conception de circuits imprimés et de circuits : Logiciels de CAO et d’EDA Linux pour l’électronique
L'automatisation de la conception électronique au niveau carte englobe la saisie de schémas, les bibliothèques de composants, le routage, la vérification des règles de conception et les fichiers nécessaires à la fabrication. La simulation de circuits, qui prédit les tensions et les courants avant même la réalisation d'un prototype, complète ces outils. Ce chapitre constitue une excellente introduction aux logiciels de CAO et d'EDA sous Linux, car les principaux logiciels sont libres et ne nécessitent aucun serveur de licences. Le choix se porte généralement sur les bibliothèques plutôt que sur les fonctionnalités, car des empreintes et des symboles fiables permettent un gain de temps considérable. Les utilisateurs Linux bénéficient également de formats de texte scriptables compatibles avec le contrôle de version, ainsi que de simulateurs fonctionnant en mode batch pour les analyses de cas extrêmes et les simulations Monte Carlo.
Notre propre point de vue : dans ce domaine, les alternatives Linux ne sont pas encore là (et certaines de ces solutions existent telles quelles sur Windows).
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KiCad KiCad est une suite logicielle libre et gratuite d'automatisation de la conception électronique. Elle combine la saisie de schémas, le routage de circuits imprimés, une visionneuse 3D, un vérificateur de règles de conception et des bibliothèques de symboles, d'empreintes et de modèles 3D. Elle intègre également le simulateur ngspice. Les ingénieurs en électronique, les startups, les chercheurs et les enseignants l'utilisent pour la conception de cartes, des prototypes simples aux circuits multicouches complexes. Reconnu comme l'outil open source de référence pour la conception de circuits imprimés, KiCad bénéficie du soutien du CERN. Créé par Jean-Pierre Charras en 1992, son développement a été intégré par le CERN en 2013. La version 10, sortie en mars 2016, a introduit des variantes de conception, un éditeur graphique de règles de conception et des importateurs pour les formats Allegro, PADS et gEDA. KiCad fonctionne nativement sous Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune distribution requise. Les paquets de distribution peuvent être mis en place avec un certain délai ; de nombreux utilisateurs ajoutent donc le dépôt du projet ou utilisent Flatpak. Alternative Linux à Altium Designer, OrCAD, ou même PADS. |
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LibrePCB LibrePCB est un logiciel libre et gratuit de conception de circuits imprimés (PCB), basé sur une bibliothèque de composants et une structure de projet cohérente. Il permet la saisie de schémas, le routage de cartes, la vérification des règles de conception et la génération de fichiers, tout en assurant la cohérence des données relatives aux schémas, aux cartes et à la bibliothèque. Apprécié des makers, des petites équipes et des étudiants recherchant un flux de travail optimisé, LibrePCB offre un ensemble de fonctionnalités plus restreint que KiCad. Il est reconnu pour son approche rigoureuse de la gestion des bibliothèques et sa compatibilité multiplateforme. Le projet a été lancé par Urban Bruhin vers 2013. LibrePCB fonctionne nativement sous Linux et des paquets sont disponibles pour les principales distributions. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune configuration requise. Disponible sous forme d'AppImage et dans les packages de distribution. Alternative Linux à Altium CircuitMaker ou DipTrace. |
Lepton EDA Lepton EDA est une suite d'outils libre et open source pour la saisie de schémas, la génération de netlists, la gestion des symboles et les interfaces de simulation de circuits. Dérivé du projet gEDA, lancé par Ales Hvezda à la fin des années 1990, il conserve l'approche Unix de gEDA, basée sur de petits programmes fonctionnant sur des fichiers texte. Les ingénieurs privilégiant les flux de travail scriptés, l'extensibilité de Scheme et les formats de fichiers pérennes l'utilisent. Il est reconnu pour sa conception modulaire. Un groupe autour de Vladimir Zhbanov a lancé un fork en 2017. Il fonctionne sous Linux et autres systèmes de type Unix. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Nécessite les bibliothèques GTK. Fourni pour les distributions de la famille Debian et compatible avec d'autres systèmes de type Unix. Alternative Linux à OrCAD Capture, l'éditeur de schémas d'Altium Designer. |
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ngspice ngspice est un simulateur de circuits mixtes libre et open source. Il effectue des analyses en courant continu, alternatif, transitoires, de bruit et autres, accepte les modèles de composants et les netlists standard, et peut être intégré à d'autres programmes ou exécuté en mode batch pour les simulations Monte Carlo et les études de cas limites. Il est utilisé par les concepteurs de circuits analogiques et mixtes, les étudiants et les développeurs d'outils de CAO électronique, et KiCad l'utilise pour la simulation. Il est reconnu pour perpétuer la tradition SPICE. SPICE a été créé à l'Université de Californie à Berkeley au début des années 1970, et ngspice s'appuie sur SPICE3f5 de Berkeley, son propre projet ayant débuté vers 2000. Il fonctionne sous Linux et est inclus dans toutes les principales distributions. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune condition requise. Inclus dans toutes les principales distributions. Alternative Linux à LTspice, PSpice et NI Multisim. |
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Qucs-S Qucs-S est une interface graphique libre et gratuite qui pilote des moteurs de simulation de circuits tels que ngspice et Xyce. Les utilisateurs dessinent un schéma, choisissent une analyse et visualisent les graphiques dans la même fenêtre, le simulateur fonctionnant en arrière-plan. Ingénieurs en électronique, étudiants et radioamateurs l'utilisent pour la conception de filtres, d'amplificateurs et de circuits RF. Il est reconnu pour moderniser l'interface des simulateurs libres. Issu de Qucs (Quite Universal Circuit Simulator), créé par Michael Margraf en 2003, Qucs-S a vu le jour grâce à Vadim Kuznetsov vers 2015. Il fonctionne sous Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Nécessite l'installation de ngspice ou Xyce. Utilise les bibliothèques Qt. Alternative Linux à LTspice, PSpice ou NI Multisim. |
Xyce Xyce est un simulateur de circuits parallèles libre et open source développé par les Laboratoires nationaux Sandia. Il lit les netlists de type SPICE et résout des circuits de très grande taille sur plusieurs processeurs. Il intègre des modèles pour les effets des radiations et pour les dispositifs spécialisés. Les ingénieurs qui simulent de grands circuits intégrés et les chercheurs en électronique durcie aux radiations l'utilisent. Il est reconnu pour sa capacité à gérer des circuits bien plus complexes que les programmes SPICE séquentiels. Sandia l'a développé à partir de la fin des années 1990 pour ses propres travaux en électronique et l'a publié en open source en 2013. Il est compatible avec Qucs-S et fonctionne sur les stations de travail et les clusters Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : La compilation à partir des sources nécessite un compilateur C++ compatible C++11, une version de Trilinos compilée avec les options documentées par Xyce, et une bibliothèque MPI telle qu'Open MPI ou MPICH pour la version parallèle. L'utilisation de paquets Trilinos pour la distribution est déconseillée. Sandia fournit des installateurs binaires pour Red Hat Linux avec chaque nouvelle version. Alternative Linux à PSpice et LTspice. |
8. Conception de FPGA et de circuits intégrés numériques
La conception numérique débute par un langage de description matérielle tel que Verilog, SystemVerilog ou VHDL et aboutit à un flux binaire pour un FPGA ou à un schéma d'implantation pour une puce. La simulation, la synthèse, le placement et le routage, ainsi que l'analyse temporelle, interviennent entre ces étapes. Deux univers se rencontrent ici. Les suites logicielles des fournisseurs de FPGA sont gratuites ou peu coûteuses, tandis que les simulateurs et synthétiseurs au niveau de la puce sont onéreux et fonctionnent sur des serveurs Linux, parfois exclusivement sur ces derniers. Un flux de travail open source, composé de Yosys, Verilator et OpenROAD, a rapidement mûri. Les exigences Linux sont généralement strictes, avec des distributions d'entreprise spécifiques et des bibliothèques dédiées ; il est donc conseillé de consulter le guide du fournisseur avant toute installation.
Notre propre point de vue : Dans ce domaine, les « alternatives » Linux peuvent parfois même être le seul choix !
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AMD Vivado Vivado est la suite logicielle de conception pour les FPGA et les SoC adaptatifs d'AMD. Elle couvre la synthèse de haut niveau, la synthèse RTL, l'implémentation, la fermeture temporelle, la simulation, un analyseur logique pour le débogage et l'intégration de blocs IP. Les concepteurs numériques, les ingénieurs en systèmes embarqués et les chercheurs développant des systèmes FPGA l'utilisent. Elle est reconnue pour son intégrateur de blocs IP et son appartenance à la tradition des outils Xilinx. Xilinx a lancé Vivado en 2012 comme successeur d'ISE, et AMD a acquis Xilinx en 2022. Vivado est proposé en plusieurs versions, dont une version gratuite Basic et des versions payantes. En mai 2026, des rumeurs annonçaient l'abandon de Linux dans la version gratuite, mais le guide AMD 2026.1 confirme la prise en charge de Linux dans toutes les versions. La version 2026.1 mentionne AlmaLinux, Rocky Linux et Ubuntu LTS. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : La version 2026.1 mentionne AlmaLinux 8.10, 9.4 à 9.7, 10.0 et 10.1 ; Rocky Linux 8.10, 9.6, 9.7, 10.0 et 10.1 ; et Ubuntu 22.04.3 à 22.04.5 et 24.04 à 24.04.3. Ubuntu nécessite la bibliothèque libtinfo.so.5. Alternative Linux à Lattice Radiant et au SoC Microchip Libero. |
Intel Quartus Prime Quartus Prime est le logiciel de conception pour FPGA Intel. Il offre des fonctionnalités de synthèse, de placement et de routage, d'analyse temporelle, d'estimation de la consommation et de débogage en système, et se connecte à des simulateurs tiers. Utilisé par les concepteurs de FPGA et de systèmes embarqués, il est exécuté sur des serveurs de compilation sous Linux. Il est connu pour son édition Lite, gratuite pour les petits dispositifs, ainsi que pour ses éditions Standard et Pro payantes. Altera a lancé les outils Quartus au début des années 2000 ; Intel a racheté Altera en 2015, et le nom Quartus Prime date de cette période. La documentation Intel mentionne Cadence Xcelium et Synopsys VCS comme simulateurs compatibles uniquement avec Linux dans ses tableaux d'interface. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Quartus Prime Standard et Lite 25.1std prennent désormais en charge RHEL 8.10, 9.4 et 9.6, SLES 15 SP5 et Ubuntu 24.04, et retirent RHEL 8.6, 8.7 et 9.1 à 9.3, Ubuntu 18.04 et SLES 12 SP5 et 15 SP3. La version Pro 25.1 prend désormais en charge SLES 15 SP5 et Ubuntu 24.04. Questa Intel FPGA Edition 2025.2 fonctionne uniquement sous RHEL 8 et 9. Xcelium et VCS fonctionnent uniquement sous Linux. Alternative Linux à Lattice Radiant ou au SoC Microchip Libero. |
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Cadence Xcelium Xcelium est un simulateur logique Cadence pour les conceptions numériques écrites en Verilog, SystemVerilog et VHDL. Il utilise la simulation parallèle pour accélérer les tests de régression complexes et prend en charge la couverture de code, le débogage et les flux mixtes. Les ingénieurs de vérification des fabricants de puces et de FPGA exécutent des suites de milliers de tests sur des fermes de serveurs. Successeur des simulateurs Cadence Incisive et NC-Verilog, lancés en 2017, Xcelium est un logiciel commercial payant. La documentation Quartus d'Intel indique qu'il est compatible uniquement avec Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Linux uniquement. La feuille de route de Cadence indique RHEL 8.6 et versions ultérieures, ainsi que RHEL 9 et RHEL 10 pour les versions 2026.x sur x86_64, avec un support limité pour Rocky Linux et AlmaLinux. Tous les produits ne prennent pas en charge toutes les combinaisons. Alternative Linux à Aldec Riviera-PRO ou Aldec Active-HDL. |
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Synopsys VCS VCS est un simulateur Synopsys pour Verilog et SystemVerilog, utilisé pour la vérification des ASIC et des FPGA. Simulateur de code compilé, il traduit la conception en code natif avant son exécution. Il prend en charge les assertions, la couverture de code, les tests aléatoires contraints et le débogage via l'outil Verdi. Les équipes de vérification l'exécutent dans des environnements de régression. Son nom signifie « Verilog Compiled Simulator ». Développé initialement au début des années 1990 chez Chronologic Simulation, il a ensuite été racheté par Synopsys. Il s'agit d'un logiciel commercial payant. La documentation Intel relative aux FPGA indique que VCS est uniquement compatible avec Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Uniquement compatible avec Linux. Pour les versions 2026.03 à 2026.09, Synopsys indique RHEL 8.4 et versions ultérieures, ainsi que 9.x ; Rocky Linux 8.4 et versions ultérieures, ainsi que 9.x ; et AlmaLinux 8.4 et versions ultérieures, ainsi que 9.1 et versions ultérieures. CentOS Linux et RHEL 7 ne sont plus pris en charge. Le processeur doit être compatible AVX2 (Intel Haswell ou plus récent, ou AMD Excavator ou plus récent). Le centre de téléchargement de SolvNetPlus indique la plateforme sur laquelle chaque produit est disponible. Alternative Linux à Aldec Riviera-PRO, Aldec Active-HDL. |
Siemens Questa Questa est la plateforme de vérification de Siemens EDA, basée sur un simulateur pour les conceptions SystemVerilog, VHDL et mixtes. Elle intègre la vérification formelle, la couverture de code et la gestion de la vérification, et prend en charge les bancs de test UVM. Les ingénieurs en vérification travaillant sur des projets ASIC et FPGA l'utilisent. Questa est issue de ModelSim, le simulateur de Mentor Graphics fourni avec de nombreux fabricants de FPGA. Mentor Graphics a lancé Questa dans les années 2000, et Siemens a acquis Mentor en 2017. Il s'agit d'un logiciel commercial payant, fonctionnant sur des serveurs et des stations de travail Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Questa One Sim prend en charge RHEL 8 et 9, Rocky Linux 8 et 9 et SLES 15 SP4 sur Linux x86, ainsi que RHEL 8 et 9 et Rocky Linux 8 et 9 sur Linux AArch64, et Windows 11. Questa Intel FPGA Edition 2025.2 est uniquement compatible avec RHEL 8 et 9. Alternative Linux à Aldec Active-HDL, Aldec Riviera-PRO et ModelSim sous Windows. |
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Synopsys Design Compiler Design Compiler est un outil de synthèse logique de Synopsys. Il transforme les descriptions RTL en netlists de portes logiques mappées sur une bibliothèque technologique cible, optimisant ainsi le timing, la surface et la consommation. Les équipes de conception ASIC l'utilisent en amont des flux de production, avant le placement et le routage, ainsi que l'analyse du timing et de la consommation. Il est reconnu pour avoir popularisé la synthèse logique. Lancé par Synopsys en 1987, il demeure un outil de référence dans l'industrie. C'est un logiciel commercial payant. Synopsys indique que RHEL est la distribution Linux prise en charge par l'entreprise. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : La liste des plateformes Synopsys compatibles est identique à celle de VCS pour la période de mars à septembre 2026 : RHEL 8.4 et versions ultérieures, ainsi que 9.x, avec Rocky Linux et AlmaLinux comme systèmes compatibles au niveau binaire, et SLES 15 prévu dans la feuille de route. Le compilateur utilisé pour ces versions est GCC 13.3, et les processeurs AVX2 sont requis. Alternative Linux à : Il n'existe pas d'équivalent direct sous Windows pour la synthèse ASIC. Pour les cibles FPGA, les moteurs de synthèse Vivado et Quartus sont disponibles sous Windows. |
Vérificateur Verilator est un outil libre et gratuit qui traduit le Verilog et le SystemVerilog en modèles C++ ou SystemC optimisés. Le modèle compilé s'exécute rapidement, permettant ainsi de simuler des circuits complexes tels que les CPU et les SoC au sein de bancs d'essai logiciels. Les ingénieurs matériels, dans les projets open source et commerciaux, l'utilisent pour la vérification et la co-simulation avec le logiciel. Sa rapidité est reconnue. Apparu au milieu des années 1990, il est maintenu par Wilson Snyder depuis de nombreuses années. La version 5 intègre la gestion du temps. Il est compatible avec Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune distribution requise. Un compilateur C++ et des outils de compilation standard sont nécessaires. Alternative Linux à Aldec Riviera-PRO, Aldec Active-HDL ou ModelSim sous Windows. |
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Yosys Yosys est un framework libre et open source pour la synthèse RTL. Il lit le Verilog, optimise la conception par une série de passes scriptées, la mappe sur des bibliothèques de cellules FPGA ou ASIC et génère des netlists pour les outils de placement et de routage tels que nextpnr. Chercheurs, développeurs de chaînes d'outils FPGA open source et étudiants l'utilisent. Il est reconnu comme un pilier des flux de développement open source pour FPGA et puces. Créé en 2012 par Claire Xenia Wolf (anciennement Clifford Wolf), il fonctionne sous Linux et est inclus dans les principales distributions. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune configuration de distribution requise. Les compilations à partir des sources nécessitent un compilateur C++, Python, Bison et Flex. Alternative Linux aux moteurs de synthèse Vivado et Quartus sous Windows. |
Route ouverte OpenROAD est un système libre et gratuit qui permet de générer automatiquement une conception numérique, du RTL au layout GDSII. Il intègre le placement, la synthèse de l'arbre d'horloge, le routage et l'analyse temporelle, et est compatible avec Yosys et les kits de conception open process. Chercheurs, étudiants et petites équipes l'utilisent pour explorer la conception de puces, tandis que les professionnels s'en servent pour étudier les algorithmes de conception physique. Il est reconnu pour son objectif de conception entièrement automatisée. Le projet a débuté en 2018 grâce à un financement de la DARPA dans le cadre du programme IDEA, avec une équipe de l'Université de Californie à San Diego à sa tête. Il est compilé et exécuté sous Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Ce logiciel repose sur Linux, utilise CMake et plusieurs bibliothèques. Les images conteneurisées simplifient l'installation. Alternative Linux à : Il n'existe pas d'équivalent direct pour Windows. Les outils commerciaux de conception physique fonctionnent sous Linux. |
9. Conception de circuits intégrés
La conception de circuits intégrés consiste à dessiner les transistors et les pistes pour un processus de fabrication, puis à vérifier la faisabilité et la faisabilité du circuit. Les concepteurs utilisent des éditeurs de schémas et de routage, des simulateurs de circuits, des outils d'extraction de données et des logiciels de vérification de conformité, tous liés à un kit de fonderie décrivant le processus. Le nombre d'utilisateurs est restreint, mais les enjeux sont importants, car un jeu de masques est coûteux.
Linux est la plateforme de travail de ces flux. Elle est exécutée par des fermes de calcul, et les kits sont validés pour des versions spécifiques d'outils et de systèmes d'exploitation. Le mouvement open silicon propose des outils gratuits, mais la validation commerciale reste indispensable en production.
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Virtuose de la cadence Virtuoso est l'environnement Cadence dédié à la conception de circuits intégrés analogiques et personnalisés. Il couvre la saisie de schémas, la simulation de circuits, l'édition de routage, l'extraction des effets parasites et la vérification, et est lié aux kits de conception des fonderies. Les concepteurs de circuits analogiques, RF et mixtes des entreprises de semi-conducteurs l'utilisent, tout comme les groupes de recherche en puces des universités. Il est reconnu pour son éditeur de routage et sa position de référence dans le secteur de la conception analogique. Cadence a lancé Virtuoso au début des années 1990. C'est un logiciel commercial payant, fonctionnant sur les stations de travail et les serveurs Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Cadence publie une feuille de route des plateformes de calcul pour chaque version. Pour les versions 2026.x sur x86_64, elle mentionne RHEL 8.6 et versions ultérieures, RHEL 9 et RHEL 10, avec une prise en charge limitée de Rocky Linux et AlmaLinux. Les feuilles de route antérieures mentionnent SLES 15 SP3 et versions ultérieures. Virtuoso IC 6.1.8 a officiellement cessé d'être pris en charge à partir de RHEL 7. L'outil checkSysConf de Cadence signale les systèmes d'exploitation non pris en charge, et tous les produits ne sont pas compatibles avec toutes les combinaisons. Alternative Linux à : Il n'existe pas d'équivalent direct pour Windows. Tanner L-Edit prend en charge des flux de travail plus restreints sous Windows. |
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Siemens Calibre Calibre est une suite de vérification physique de Siemens EDA. Elle effectue des contrôles de règles de conception, des comparaisons entre le schéma et l'implantation, l'extraction des éléments parasites et des vérifications orientées fabrication sur les puces finies, la charge de travail étant répartie sur plusieurs cœurs. Les ingénieurs en vérification physique l'utilisent comme outil de validation dans les entreprises de semi-conducteurs, et les fonderies distribuent des ensembles de règles Calibre pour leurs procédés. Elle est reconnue pour son rôle dans la vérification finale. Développée par Mentor Graphics dans les années 1990, elle a été rachetée par Siemens en 2017. C'est un logiciel commercial payant, fonctionnant sur des serveurs et des fermes de serveurs Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : La documentation relative à la plateforme Siemens (éditions 2022 et 2024) mentionne Red Hat Enterprise Linux, CentOS et SUSE Linux Enterprise Server. Les versions pour RHEL 8 et SLES 15 nécessitent un processeur compatible AVX2. Fedora et CentOS Stream ne sont pas pris en charge, et Siemens n'assure pas elle-même le support des systèmes d'exploitation. Alternative Linux à : Il n'existe pas d'équivalent direct sous Windows pour la validation complète de la puce. Les outils Tanner permettent de réaliser des conceptions simples sous Windows. |
KLayout KLayout est un visualiseur et éditeur libre et gratuit de fichiers de routage GDS et OASIS. Il offre la gestion des calques, un vérificateur de règles de conception, la comparaison entre routage et schéma, un moteur de script en Python et Ruby, ainsi que des macros pour la génération automatisée de routages. Les concepteurs de puces, les ingénieurs en circuits MEMS et photoniques, et les étudiants l'utilisent pour inspecter les routages, écrire des vérifications personnalisées et créer des cellules paramétriques. Il est reconnu pour sa rapidité avec les routages de grande taille et son utilisation dans les flux de production de semi-conducteurs ouverts. Développé par Matthias Köfferlein depuis environ 2006, il fonctionne nativement sous Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune exigence particulière. Les packages de distribution et les binaires du projet existent. Alternative Linux à Tanner L-Edit. |
10. Systèmes embarqués et robotique
L'ingénierie embarquée conçoit des logiciels qui s'exécutent au sein d'appareils, du thermostat au drone, généralement avec des contraintes strictes de mémoire, de consommation et de latence. La robotique y ajoute des capteurs, des actionneurs et des capacités de perception. La chaîne d'outils comprend des compilateurs croisés, des systèmes d'exploitation temps réel, des émulateurs, des simulateurs et des systèmes de compilation qui génèrent des images de firmware. Linux est l'environnement hôte naturel pour l'ensemble de ces éléments, car la compilation croisée, les consoles série, les conteneurs et l'intégration continue y sont parfaitement adaptés. De nombreux produits fonctionnent également sous Linux sur leur système cible. On peut s'attendre à une distribution de référence, souvent une version LTS d'Ubuntu, et à des versions de la chaîne d'outils spécifiques à chaque projet.
Notre propre point de vue : Dans ce domaine, certaines versions de Linux font figure de proue, et non des alternatives.
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ROS 2 ROS 2 est un ensemble de bibliothèques et d'outils libres et open source permettant de développer des logiciels robotiques à partir de nœuds communicants. Il fournit des services de messagerie, de pilotage de périphériques, de navigation, de manipulation, de perception, de simulation et des outils pour l'enregistrement, la relecture et la visualisation des données. Les ingénieurs en robotique, les chercheurs et les entreprises développant des robots mobiles, des drones et des bras robotisés l'utilisent. Il est considéré comme le successeur du Robot Operating System original, développé à Willow Garage et à Stanford à la fin des années 2000. La première version de ROS 2 a été publiée en 2017 et est maintenue par Open Robotics. Ubuntu 24.04 est la plateforme Linux de niveau 1 pour les distributions Jazzy et Kilted, et RHEL 9 est la plateforme de niveau 2 pour Kilted. Le support de Jazzy est assuré jusqu'en mai 2029. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Ubuntu 24.04, en versions amd64 et arm64, est classé Tier 1 par Jazzy et Kilted. Kilted classe RHEL 9 amd64 en Tier 2 et Debian Bookworm en Tier 3. Alternative Linux à MATLAB Robotics System Toolbox ou à LabVIEW Robotics. |
Belvédère Gazebo est un simulateur de robotique libre et gratuit doté d'un moteur physique, de modèles de capteurs, du rendu 3D et de plugins. Les utilisateurs chargent des modèles de robots aux formats standards, ajoutent des capteurs virtuels et testent le code de navigation, de contrôle et de perception dans des environnements simulés. Roboticiens et étudiants l'utilisent pour tester leurs prototypes avant de les faire fonctionner sur du matériel, souvent avec ROS 2. Il est reconnu pour sa longue expérience dans les compétitions et la recherche en robotique. Nate Koenig et Andrew Howard l'ont initié en 2002 à l'Université de Californie du Sud, et Open Robotics en assure désormais la maintenance. ROS 2 Kilted recommande la version Ionic, dont le support est prévu pour septembre 2026. Les nouveaux projets peuvent utiliser Jetty ou la version Harmonic LTS. Gazebo fonctionne sous Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Des paquets binaires existent pour Ubuntu 24.04 (Noble) sur amd64, et sont disponibles pour les autres plateformes dans la mesure du possible. La documentation de Gazebo indique qu'Ionic ne sera plus pris en charge en septembre 2026, recommande Jetty pour Ubuntu 24.04 et désigne Harmonic comme la version LTS jusqu'en septembre 2028. Alternative Linux à Webots ou CoppeliaSim sous Windows. |
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PX4 PX4 est une suite logicielle de contrôle de vol libre et open source pour drones et autres véhicules sans pilote. Elle inclut l'estimation, le contrôle, la gestion de mission et les pilotes pour capteurs, et prend en charge la simulation logicielle et matérielle. Les fabricants de drones, les chercheurs et les universités l'utilisent, avec des cartes de contrôle de vol embarquées et des ordinateurs Linux pour le développement. Elle est reconnue pour sa licence permissive et sa gouvernance par la Fondation Dronecode. Développée à l'ETH Zurich vers 2009, elle est hébergée par la Fondation Linux depuis 2014. Le développement et la simulation s'exécutent sous Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : L'environnement de développement est compatible avec Ubuntu 24.04 et 22.04 LTS. Les builds d'intégration continue et de publication ciblent Ubuntu 24.04, les tests de compilation étant effectués sur Ubuntu 22.04. Ubuntu 26.04 n'est pas encore pris en charge. Le script d'installation est conçu pour les installations propres. D'autres systèmes basés sur Debian peuvent fonctionner, mais ne constituent pas la voie recommandée. Alternative Linux à MATLAB UAV Toolbox, Simulink. |
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ArduPilot ArduPilot est un système de pilotage automatique libre et gratuit pour aéronefs, multicoptères, rovers, sous-marins et bateaux. Il offre de nombreux modes de vol, des pilotes de capteurs, la planification de missions via un logiciel de contrôle au sol et un simulateur logiciel, SITL, fonctionnant sous Linux. Amateurs, chercheurs et opérateurs de drones professionnels l'utilisent pour la topographie, l'inspection et la cartographie. Il est reconnu pour la grande variété de véhicules compatibles. Ce système est issu des travaux de la communauté DIY Drones sur les systèmes de pilotage automatique basés sur Arduino, menés vers 2009. Les outils de développement fonctionnent sous Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune configuration de distribution n'est requise pour le simulateur. Ubuntu est la plateforme de développement documentée. Alternative Linux à : Il n'existe pas d'équivalent direct pour Windows. Les solutions les plus proches sont les suites logicielles de pilotage automatique propriétaires proposées par les fabricants de drones. |
Zéphyr Zephyr est un système d'exploitation temps réel libre et open source pour microcontrôleurs, hébergé par la Linux Foundation. Il offre un ordonnanceur, des pilotes, des piles réseau et Bluetooth, un arbre de périphériques et un système de compilation basé sur CMake et l'outil west. Les ingénieurs firmware qui développent des appareils connectés l'utilisent sur de nombreuses cartes. Il est reconnu pour sa large compatibilité matérielle et son processus de développement axé sur la sécurité. Annoncé en 2016, il s'appuie sur Rocket RTOS de Wind River. Les développeurs Linux peuvent compiler, flasher et déboguer avec Zephyr, et QEMU permet d'exécuter des tests sans matériel. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Ce guide de démarrage concerne Ubuntu 24.04 LTS et versions ultérieures ; les autres distributions sont traitées dans une page dédiée aux dépendances de l’hôte. Les versions minimales requises pour les outils mentionnés dans ce guide sont CMake 3.20.5, Python 3.12 et le compilateur d’arbre de périphériques 1.4.6. Le kit de développement logiciel (SDK) Zephyr fournit les chaînes d’outils, et le flashage peut nécessiter des règles udev. Alternative Linux à Keil MDK ou IAR Embedded Workbench. |
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Projet Yocto Le projet Yocto est une collaboration libre et open source permettant de créer des distributions Linux embarquées personnalisées. Chaque paquet est décrit par une recette, et l'outil de construction BitBake génère une image complète pour une carte, ainsi qu'une chaîne d'outils et un kit de développement logiciel (SDK). Les ingénieurs en systèmes embarqués des fabricants de dispositifs l'utilisent pour créer des firmwares reproductibles pour les produits fonctionnant sous Linux. Il est reconnu pour son architecture en couches, qui permet aux fournisseurs d'ajouter la prise en charge de cartes sans modifier le noyau. La Linux Foundation a annoncé le projet en 2010, en s'appuyant sur OpenEmbedded. Il fonctionne comme un hôte de compilation sous Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Le projet teste chaque version sur des distributions stables. La documentation actuelle mentionne Debian 11 à 13, Fedora 42 à 44, openSUSE Leap 15.6 et 16.0, Rocky Linux 8 à 10, et Ubuntu 22.04 et 24.04, ainsi que d'autres distributions comme AlmaLinux dans des listes antérieures. Les distributions à mise à jour continue ou de développement ne sont pas prises en charge. D'autres systèmes hôtes peuvent utiliser les archives tar des outils de compilation ; WSL 2 fonctionne, mais n'est pas validé. Alternative Linux à : Il n'existe pas d'équivalent direct pour Windows. Windows ne peut pas servir de plateforme de compilation Yocto. |
QEMU QEMU est un émulateur et virtualiseur de machines virtuelles libre et open source. Il exécute des systèmes d'exploitation invités et des firmwares pour de nombreuses architectures de processeurs et, grâce à KVM sous Linux, il virtualise à une vitesse quasi native. Les équipes de développement embarqué l'utilisent pour tester les firmwares, les noyaux et les flux de démarrage avant même la conception du matériel ; les développeurs de noyaux l'utilisent pour le débogage ; et les systèmes d'intégration continue l'utilisent pour les tests multi-architectures. Il est reconnu pour sa large couverture architecturale. Créé par Fabrice Bellard en 2003, il est principalement développé sous Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : L'accélération KVM nécessite un noyau Linux avec KVM et virtualisation matérielle. L'émulation d'autres architectures ne requiert aucune condition particulière. Alternative Linux à VMware Workstation, VirtualBox et Hyper-V. |

11. Modélisation des systèmes et simulation multi-domaines
La modélisation de systèmes permet de connecter des éléments issus de différents domaines physiques, tels qu'un moteur, une boîte de vitesses, une pompe hydraulique et un contrôleur, au sein d'un même modèle. Au lieu de calculer manuellement les équations de chaque élément, les ingénieurs assemblent des composants réutilisables et laissent l'outil calculer et résoudre le système. Deux approches se rencontrent : la modélisation par équations avec le langage Modelica et les outils de diagrammes de blocs ou de graphes de liaisons.
Les résultats alimentent la conception des systèmes de contrôle et les tests de simulation matérielle. Sous Linux, ces outils fonctionnent généralement comme des solveurs par lots ou compilent les modèles en code pour une cible ; un compilateur tel que GCC est donc souvent une exigence implicite.
Conseil: Dans ce domaine, le choix dépendra fortement des autres packages et solutions.
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OpenModelica OpenModelica est un environnement libre et gratuit pour le langage de modélisation Modelica. Il offre un éditeur graphique pour les modèles physiques, un compilateur, des fonctions de simulation, de traçage, des interfaces de script et la prise en charge des échanges de modèles FMI. Ingénieurs et étudiants l'utilisent pour modéliser des systèmes mécaniques, électriques, thermiques, hydrauliques et de contrôle. Il est reconnu comme la principale implémentation libre de Modelica. Initié par l'équipe de Peter Fritzson à l'Université de Linköping, il est aujourd'hui piloté par le Consortium Open Source Modelica, fondé en 2007. Il fonctionne sous Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Des paquets officiels existent pour Debian et Ubuntu : les versions LTS des deux et la dernière version non-LTS d’Ubuntu, pour x86, amd64 et armv7. D’autres distributions utilisent des paquets à partir des sources ou une compilation à partir des sources, et Linux Mint est basé sur Ubuntu. Alternative Linux à Dymola, Wolfram SystemModeler ou MapleSim sous Windows. |
Dymola Dymola est un environnement commercial de modélisation et de simulation pour Modelica. Il offre un éditeur graphique, un processeur d'équations symboliques, des bibliothèques de modèles pour la mécanique, les systèmes thermiques, les systèmes électriques et bien plus encore, ainsi que l'exportation au format FMI. Les ingénieurs des secteurs automobile, aérospatial, énergétique et robotique l'utilisent pour concevoir des modèles de systèmes multi-domaines détaillés. Reconnu comme l'outil à l'origine du développement de Modelica, il repose sur les travaux d'Hilding Elmqvist. Dynasim AB a été fondée en Suède en 1992 et rachetée par Dassault Systèmes en 2006. Dymola est un logiciel payant. Dassault indique que Linux est une plateforme prise en charge avec une application 64 bits, et GCC traduit les modèles en code. Consultez la liste des distributions compatibles avant de l'utiliser. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Version 64 bits uniquement, distribuée sous forme de paquet RPM, nécessitant une conversion sur les systèmes de type Debian. La traduction des modèles est assurée par GCC. Seules quelques distributions sont prises en charge. La bibliothèque UserInteraction n'est pas compatible avec Linux. Alternative Linux à MapleSim, Simcenter Amesim ou Simulink Simscape. |
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Simcenter Amesim Simcenter Amesim est une plateforme de simulation de systèmes mécatroniques, dotée de bibliothèques pour les composants hydrauliques, thermiques, électriques, mécaniques et de contrôle. Les ingénieurs y dessinent le schéma du système, définissent les paramètres et effectuent des études en régime permanent et transitoire, grâce à des connexions avec MATLAB et Simulink. Les ingénieurs des secteurs automobile, aérospatial et mécanique l'utilisent pour dimensionner les systèmes hydrauliques, les moteurs, les systèmes de batteries et les transmissions. Réputé pour ses bibliothèques de composants et son architecture basée sur les graphes de liaison, Amesim a été lancé par la société française Imagine en 1995. LMS International a acquis Imagine en 2007, puis Siemens a racheté LMS en 2012. Ce logiciel payant fonctionne sous Linux et Windows. Depuis la version 2210, Siemens fournit un compilateur croisé permettant d'exporter des modules FMU (modules de commande flexibles) avec des binaires Linux 64 bits depuis Windows. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Fonctionne sous Linux et Windows. Consultez les notes de version de Siemens pour connaître les distributions et les cibles Linux temps réel. Alternative Linux à MapleSim et Simulink Simscape Fluids. |
Projet Chrono Project Chrono est un moteur physique libre et open source dédié à la dynamique multicorps, aux contacts, aux corps flexibles, aux matériaux granulaires et à la simulation de véhicules. Les utilisateurs programment leurs modèles en C++ ou Python, et des modules permettent d'ajouter l'interaction fluide-solide, les capteurs et la prise en charge de la robotique. Il est utilisé par les chercheurs en dynamique des véhicules, les équipes de robotique et les ingénieurs ayant besoin de simulations multicorps. Reconnu pour ses modèles de terrain et de véhicules sous licence BSD permissive, il a été développé conjointement par l'Université du Wisconsin-Madison et l'Université de Parme en Italie. Il fonctionne sur des stations de travail Linux et des nœuds GPU. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune exigence particulière. Compilation avec CMake ; les modules GPU nécessitent CUDA. Alternative Linux à MSC Adams, SolidWorks Motion ou Simcenter 3D Motion. |
12. Chimie moléculaire, des matériaux et quantique : logiciels scientifiques pour Linux
La chimie computationnelle et la science des matériaux permettent de prédire le comportement des atomes et des molécules, soit en résolvant des équations de mécanique quantique, soit en intégrant des équations classiques du mouvement. Les méthodes employées vont de la théorie de la fonctionnelle de la densité pour les électrons à la dynamique moléculaire pour des millions d'atomes. Ces programmes sont généralement écrits en Fortran ou C++, parallélisés avec MPI et optimisés pour les GPU. Ils constituent un exemple typique de logiciels scientifiques pour Linux, où les clusters, les ordonnanceurs et les systèmes de modules sont l'environnement courant. La licence est aussi importante que l'installation. NAMD et ORCA sont gratuits pour un usage académique ou non commercial uniquement, tandis que VASP et Gaussian nécessitent l'achat d'une licence.
Notre point de vue : Dans ce domaine, les versions Linux sont souvent en tête.
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GROMACS GROMACS est un logiciel de dynamique moléculaire libre et open source, distribué sous licence LGPL. Il simule les protéines, les lipides, les acides nucléiques et d'autres systèmes moléculaires, et comprend des outils pour la configuration et l'analyse des systèmes, des méthodes d'énergie libre et offre d'excellentes performances sur CPU et GPU, même avec de nombreuses architectures. Les biophysiciens, les biochimistes et les chimistes computationnels l'utilisent pour l'étude des membranes, de la liaison des médicaments et des champs de force. Il est réputé pour sa rapidité. Son nom provient de « Groningen Machine for Chemical Simulations » (Machine de Groningue pour les simulations chimiques). Développé à l'Université de Groningue dans les années 1990, il est aujourd'hui piloté par des équipes du KTH Royal Institute of Technology de Stockholm et d'autres centres de recherche. Il fonctionne sous Linux, système d'exploitation majoritairement utilisé en production. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Compilation avec CMake et un compilateur C++17. L'utilisation du GPU nécessite les pilotes CUDA, OpenCL ou SYCL. Aucune distribution requise. Alternative Linux à BIOVIA Materials Studio ou BIOVIA Discovery Studio. |
LAMMPS LAMMPS, le simulateur massivement parallèle atomique/moléculaire à grande échelle, est un logiciel de dynamique moléculaire libre et open source distribué sous licence GPL. Il modélise les métaux, les polymères, les semi-conducteurs, la matière molle et les systèmes granulaires grâce à un vaste ensemble de potentiels interatomiques et fonctionne en parallèle avec MPI et sur GPU. Les spécialistes des matériaux et les physiciens l'utilisent pour l'étude des propriétés mécaniques, de la diffusion et de la fracture. Il est reconnu pour son système de modules extensibles et ses scripts d'entrée de données qui automatisent les études de grande envergure. Développé par les Laboratoires nationaux Sandia à partir du milieu des années 1990, sous la direction de Steve Plimpton, il fonctionne sur des clusters Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune exigence particulière. Compilation avec CMake et une bibliothèque MPI. Alternative Linux à BIOVIA Materials Studio et Synopsys QuantumATK. |
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NAMD NAMD est un programme de dynamique moléculaire conçu pour les grands systèmes biomoléculaires sur machines parallèles. Il simule les protéines, les membranes et les capsides virales avec des champs de force compatibles CHARMM et fonctionne en étroite collaboration avec le logiciel de visualisation VMD. Les biologistes structuraux et les biophysiciens l'utilisent pour des systèmes comportant des millions d'atomes. Il est reconnu pour son environnement d'exécution parallèle Charm++ et pour son utilisation dans la simulation de grands assemblages moléculaires. Le groupe de biophysique théorique et computationnelle de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign, dirigé par Klaus Schulten, l'a développé à partir des années 1990. Il est gratuit pour un usage académique et non commercial sous sa licence, qui interdit toute utilisation commerciale. Il fonctionne sur des clusters Linux et des nœuds GPU. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune obligation de distribution. Son utilisation est limitée par sa licence non commerciale. Alternative Linux à BIOVIA Discovery Studio ou Schrodinger Maestro. |
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OpenMM OpenMM est une bibliothèque libre et open source de simulation moléculaire dotée d'une interface Python et offrant de hautes performances GPU. Les chercheurs y programment des simulations et définissent des forces personnalisées. Ils les exécutent sur des plateformes CUDA, OpenCL ou CPU et les utilisent pour des calculs d'énergie libre, un échantillonnage amélioré et des potentiels d'apprentissage automatique. Elle est utilisée par les chimistes computationnels et les développeurs de méthodes. Reconnue pour sa flexibilité dans la définition de nouvelles forces, elle a été développée à l'Université de Stanford, au sein de l'équipe de Vijay Pande, et est connectée au projet Folding@home. Elle fonctionne sous Linux, y compris sur les serveurs GPU. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune configuration requise pour la distribution. L'utilisation du GPU nécessite des pilotes NVIDIA ou OpenCL compatibles. Alternative Linux à BIOVIA Discovery Studio ou Schrodinger Maestro. |
CP2K CP2K est un logiciel libre et open source de simulation atomistique des solides, liquides, molécules et interfaces, distribué sous licence GPL. Il combine la théorie de la fonctionnelle de la densité avec la dynamique moléculaire, et son module Quickstep utilise une méthode mixte d'ondes planes et gaussiennes, adaptée aux grands systèmes sur ordinateurs parallèles. Les spécialistes des matériaux, les chimistes des surfaces et les électrochimistes l'utilisent pour la dynamique ab initio. Il est reconnu pour son efficacité sur les grands systèmes périodiques. Le projet a débuté vers 2000 et est développé par une communauté internationale, avec des équipes importantes en Suisse. Il fonctionne sur des clusters Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune distribution requise. La compilation nécessite Fortran, MPI et des bibliothèques numériques ; des scripts de chaîne d'outils sont également nécessaires. Alternative Linux à BIOVIA Materials Studio ou Synopsys QuantumATK. |
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Quantum ESPRESSO Quantum ESPRESSO est une suite logicielle libre et open source pour le calcul de la structure électronique, utilisant la théorie de la fonctionnelle de la densité, les ondes planes et les pseudopotentiels, sous licence GPL. Elle permet de calculer les états fondamentaux, la relaxation de structure, les phonons, la spectroscopie et les propriétés de transport des cristaux et des surfaces. Elle est utilisée par les physiciens de la matière condensée et les spécialistes des matériaux. Son nom signifie « logiciel open source pour la recherche en structure électronique, simulation et optimisation ». Développée dans les années 2000 à partir de codes conçus au centre DEMOCRITOS de Trieste, en Italie, elle a notamment été conçue par Paolo Giannozzi. Elle fonctionne sur des clusters via MPI et dispose de versions compatibles GPU. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune distribution requise. Nécessite les bibliothèques Fortran, MPI et FFT. Alternative Linux à BIOVIA Materials Studio ou Synopsys QuantumATK. |
VASP VASP, le logiciel de simulation ab initio de Vienne, est un code de structure électronique à ondes planes pour les systèmes périodiques. Il effectue des calculs de théorie de la fonctionnelle de la densité, de fonctionnelles hybrides, de dynamique moléculaire et à N corps, avec des pseudopotentiels PAW (projector augmented wave). Les physiciens du solide et les concepteurs de matériaux l'utilisent pour l'étude des cristaux, des surfaces et des défauts, ainsi que pour la sélection de nouveaux matériaux. Il est reconnu pour être largement cité dans la recherche sur les matériaux. Georg Kresse et ses collègues l'ont développé à Vienne au début des années 1990. VASP est un logiciel payant, sous licence par groupe de recherche, et les utilisateurs doivent être enregistrés auprès des développeurs pour y accéder. Les exécutions en production utilisent généralement des clusters Linux gérés par un ordonnanceur. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Licence accordée par groupe de recherche, et l'accès nécessite une inscription auprès des développeurs. Le titulaire de la licence compile le logiciel avec un compilateur Fortran et MPI. Alternative Linux à BIOVIA Materials Studio ou Synopsys QuantumATK. |
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ORQUE ORCA est un programme de chimie quantique pour les molécules. Il couvre la théorie de la fonctionnelle de la densité, la méthode des clusters couplés et d'autres méthodes de fonctions d'onde corrélées, ainsi que les calculs de spectroscopie, grâce à un format d'entrée efficace et à l'exécution parallèle via MPI. Les chimistes l'utilisent pour l'étude des mécanismes réactionnels, des spectres et des composés de métaux de transition. Il est reconnu pour ses méthodes de corrélation locale rapides et son accès gratuit dans le milieu universitaire. Développé par l'équipe de Frank Neese à l'Institut Max Planck de conversion de l'énergie chimique de Mülheim, il est désormais pris en charge par la société FACCTs. ORCA est gratuit pour les utilisateurs académiques inscrits ; une licence est requise pour une utilisation commerciale. Il fonctionne sous Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Les exécutions parallèles utilisent MPI. L'inscription est requise pour le téléchargement à des fins académiques. Alternative Linux à Spartan ou Gaussian pour Windows. |
Gaussienne Gaussian est un logiciel commercial de calcul de structure électronique. Il propose la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT), Hartree-Fock, la méthode des clusters couplés et d'autres méthodes, avec optimisation géométrique, calculs de fréquences et de spectres, et l'interface graphique GaussView. Les chimistes et les ingénieurs chimistes l'utilisent pour l'étude des réactions organiques et inorganiques et la prédiction des propriétés. Il est reconnu pour son rôle déterminant dans le développement de la chimie computationnelle. John Pople et son équipe ont publié la première version, Gaussian 70, en 1970. Gaussian, Inc. a été fondée en 1987, et John Pople a partagé le prix Nobel de chimie en 1998. C'est un logiciel payant soumis à des conditions de licence strictes. Gaussian 16 est disponible pour Linux, entre autres plateformes, et les clusters ajoutent souvent TCP Linda pour les calculs multi-nœuds. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Gaussian 16 est distribué sous licence unique avec des binaires Linux distincts pour les processeurs x86-64 hérités, SSE4.2, AVX et AVX2. La documentation de la plateforme fournisseur, mise à jour en avril 2023, indique les versions Red Hat et SUSE pour les révisions C.01 et C.02. La révision C.02 ajoute la prise en charge du GPU NVIDIA A100. Les exécutions multi-nœuds prennent en charge TCP Linda. Alternative Linux à Spartan ou Gaussian pour Windows. |
13. Géosciences, climat et SIG : logiciels Linux pour les scientifiques
Les logiciels de géosciences traitent des données géoréférencées : cartes, images satellites, modèles d’élévation, champs météorologiques et relevés climatiques. Deux groupes d’outils coexistent : les systèmes d’information géographique (SIG) pour l’analyse spatiale et les modèles numériques, dotés d’utilitaires de traitement, pour les données atmosphériques et océaniques. Les formats de fichiers tels que GeoTIFF, NetCDF et GRIB structurent le travail quotidien. Ces outils plaident fortement en faveur des logiciels Linux pour les scientifiques. La plupart sont développés sous Linux, les grands ensembles de données sont traités par lots et un serveur SIG ou un modèle météorologique peut fonctionner sans interface graphique sur un cluster.
Notre point de vue : Là aussi, la version Linux ouvre souvent la voie et peut supplanter les applications Windows.
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QGIS QGIS est un système d'information géographique (SIG) libre et gratuit. Il permet d'afficher, de modifier et d'analyser des données vectorielles et raster, offre une boîte à outils de traitement comprenant des centaines d'algorithmes, prend en charge les extensions et le langage de script Python, et permet de créer des cartes pour l'impression et le web. Il est utilisé par les géomètres, les spécialistes de l'environnement, les ingénieurs en génie civil et les urbanistes. Il est reconnu comme la principale alternative gratuite aux SIG commerciaux. Gary Sherman l'a lancé en 2002 sous le nom de Quantum GIS ; il s'agit d'un projet de la Fondation Open Source Geospatial. Il fonctionne nativement sous Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune exigence particulière. Les packages de distribution, Flatpak et les dépôts de projets sont disponibles. Alternative Linux à ArcGIS Pro, MapInfo Pro ou Global Mapper. |
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GRASS GIS GRASS GIS est un système d'information géographique (SIG) libre et gratuit, permettant l'analyse de données raster, vectorielles, d'images et de séries temporelles. Ses modules modélisent le terrain, l'hydrologie, les processus paysagers et les données de télédétection, et fonctionnent en mode batch sur des serveurs. Les chercheurs en hydrologie, écologie et géomorphologie l'utilisent, souvent avec QGIS comme interface de visualisation. Reconnu pour son ancienneté et sa richesse analytique, il a été initié en 1982 par les Laboratoires de recherche en génie de la construction de l'armée américaine et fait désormais partie d'OSGeo. Il fonctionne sous Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune obligation. Alternative Linux à ArcGIS Pro, ERDAS IMAGINE ou Global Mapper. |
GDAL GDAL est une bibliothèque libre et open source, ainsi qu'un ensemble d'outils en ligne de commande permettant de lire, d'écrire et de convertir des données géospatiales raster et vectorielles. Elle prend en charge un très grand nombre de formats, la reprojection, la mosaïquage et la déformation, et des interfaces existent pour Python et d'autres langages. Presque toutes les applications SIG en dépendent, et les scientifiques l'utilisent dans des scripts de traitement par lots pour les grands ensembles de données. Elle est considérée comme le pilier méconnu des SIG ouverts. Développée par Frank Warmerdam en 1998, c'est un projet OSGeo. Les scripts construits à l'aide d'outils tels que gdalwarp ou ogr2ogr fonctionnent sous Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune obligation. Alternative Linux à FME, Global Mapper ou aux outils de données d'ArcGIS Pro. |
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WRF Le modèle WRF (Weather Research and Forecasting) est un système de simulation atmosphérique libre et open source. Il prend en charge les prévisions à partir de données réelles et les études idéalisées, avec des domaines emboîtés, un choix de schémas physiques et d'options d'assimilation de données, et fonctionne en parallèle avec MPI. Les climatologues, les prévisionnistes régionaux et les chercheurs en sciences de l'atmosphère l'utilisent pour la régionalisation et les études de cas. Il est reconnu comme l'un des modèles météorologiques communautaires les plus utilisés. Le NCAR (National Center for Atmospheric Research) a piloté son développement avec la NOAA et d'autres partenaires, à partir de la fin des années 1990. La configuration des domaines et des schémas physiques requiert de l'expérience. Il fonctionne sur des clusters Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Nécessite un compilateur Fortran, ainsi que les bibliothèques MPI et NetCDF. Aucune distribution requise. Alternative Linux à : Pas d'équivalent direct sous Windows. |
CDO CDO (Climate Data Operators) est une collection libre et open source d'opérateurs en ligne de commande pour le traitement des données climatiques et des données de modèles numériques, principalement aux formats NetCDF, GRIB et apparentés. Ses opérateurs effectuent des opérations statistiques, d'interpolation, de rééchantillonnage, d'arithmétique de fichiers et de séries temporelles sur de longues séquences. Les climatologues et les ingénieurs de données les utilisent en chaîne de traitement. CDO est reconnu pour sa rapidité et sa facilité d'utilisation avec les scripts. Développé par l'Institut Max Planck de météorologie de Hambourg, sous la direction d'Uwe Schulzweida, il fonctionne sous Linux et macOS. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune obligation. Alternative Linux à : Il n'existe pas d'équivalent direct pour Windows. Les solutions les plus proches sont les scripts MATLAB ou Python. |

14. Calcul haute performance, programmation parallèle et compilateurs
Les logiciels de calcul haute performance permettent à une simulation d'exploiter des centaines, voire des milliers de cœurs. Ils comprennent des ordonnanceurs de tâches, des bibliothèques de passage de messages, des compilateurs, des bibliothèques numériques, des systèmes de conteneurs et des gestionnaires de paquets. Les utilisateurs les voient rarement, pourtant, chaque problème de performance et chaque échec de reproductibilité leur est imputable. Linux n'est pas seulement autorisé, il est la norme. Les centres de supercalculateurs utilisent des distributions Linux, et les fournisseurs conçoivent leurs solveurs pour des versions spécifiques de compilateurs et de bibliothèques.
La compétence pratique consiste à faire correspondre les versions, ce qui explique l'existence des systèmes modulaires et de Spack.
Notre point de vue (plutôt un conseil) : Dans ce domaine, si vous n'êtes pas également sous Linux, vous n'êtes probablement pas sur ce domaine.
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Slurm Slurm est un gestionnaire de charges de travail libre et open source pour les clusters de calcul. Il alloue les nœuds, met en file d'attente les tâches, applique les priorités et les limites, exécute des ensembles de tâches et enregistre les données de comptabilité. Les utilisateurs soumettent des scripts batch qui demandent des cœurs, de la mémoire et du temps. Les administrateurs de clusters et les chercheurs qui effectuent des simulations l'utilisent. Il est notamment connu pour gérer les systèmes batch de nombreux grands centres de supercalcul. Son nom signifiait à l'origine « Simple Linux Utility for Resource Management » (utilitaire Linux simple pour la gestion des ressources). Le Lawrence Livermore National Laboratory a lancé son développement en 2002, et SchedMD en a ensuite pris la relève. Le Centre de supercalcul Leibniz utilise Slurm pour ses clusters Linux et pour SuperMUC-NG. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune exigence de distribution. Nécessite des versions identiques sur tous les nœuds et une configuration partagée. Alternative Linux à Microsoft HPC Pack ou à IBM Spectrum LSF. |
Open MPI Open MPI est une implémentation libre et open source de la norme Message Passing Interface (MPI) pour les programmes s'exécutant sur de nombreux processus et nœuds. Elle prend en charge de nombreuses architectures réseau, lanceurs de processus et ordonnanceurs, et plusieurs solveurs commerciaux la proposent en option. Lumerical, par exemple, documente l'exécution de simulations avec Open MPI ou Intel MPI. Les développeurs HPC et les opérateurs de clusters l'utilisent. Elle est connue pour avoir fusionné quatre projets antérieurs, FT-MPI, LA-MPI, LAM/MPI et PACX-MPI, en 2004. Elle fonctionne sous Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune exigence. Utilisez des versions compatibles avec les solveurs qui intègrent leur propre solution. Alternative Linux à Microsoft MPI ou Intel MPI sous Windows. |
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Pack Spack est un gestionnaire de paquets libre et open source pour le calcul haute performance (HPC). Il permet de compiler des logiciels scientifiques à partir du code source, avec de nombreuses versions et variantes côte à côte. Les recettes décrivent les compilateurs, les bibliothèques MPI et les dépendances. Les administrateurs de clusters et les ingénieurs logiciels de recherche l'utilisent pour garantir la reproductibilité des environnements sur différentes machines. Il est notamment connu pour son concept de spécifications, qui décrivent une compilation en une seule ligne. Développé par Todd Gamblin au Laboratoire national Lawrence Livermore en 2013, il fonctionne sous Linux et macOS. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Nécessite Python et un compilateur. Aucune distribution requise. Alternative Linux à vcpkg ou Conda sous Windows. |
Apptainer Apptainer est un système de conteneurs libre et open source conçu pour les systèmes de calcul haute performance (HPC) partagés. Il exécute des images sans nécessiter d'accès root sur l'hôte, regroupe une application et ses bibliothèques dans un seul fichier transférable d'une machine à l'autre, et s'intègre avec MPI et les GPU. Les chercheurs et les opérateurs de clusters l'utilisent pour exécuter le même logiciel sur des ordinateurs portables et des supercalculateurs. Il est reconnu pour son héritage Singularity. Gregory Kurtzer a créé Singularity au Laboratoire national Lawrence Berkeley en 2015, et le projet a rejoint la Linux Foundation sous le nom d'Apptainer en 2021. Il fonctionne sous Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : L'utilisation sans privilèges root nécessite des espaces de noms utilisateur non privilégiés, avec un noyau 3.8 minimum et 4.18 ou version ultérieure recommandé. La pleine fonctionnalité requiert également la prise en charge de FUSE et d'OverlayFS. Le mode setuid est l'alternative et nécessite les bibliothèques fuse3 3.3.0 ou plus récentes sur Enterprise Linux. Les distributions l'intègrent sous les noms apptainer et apptainer-suid. Alternative Linux à Docker Desktop ou Podman Desktop. |
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CCG La GCC (GNU Compiler Collection) est une suite de compilateurs libre et open source pour C, C++, Fortran et d'autres langages. Elle optimise le code, prend en charge OpenMP et de nombreuses architectures de processeurs, et constitue la chaîne d'outils par défaut de la plupart des distributions Linux. Les programmeurs scientifiques l'utilisent pour leurs programmes Fortran, C++ et C, qu'il s'agisse de programmes de simulation existants ou de nouvelles bibliothèques. Elle est reconnue comme la base de la chaîne d'outils du logiciel libre. Richard Stallman a publié la première version en 1987. Les versions par défaut varient selon les distributions (par exemple, GCC 16 sur Fedora 44), et les fournisseurs indiquent les exigences du compilateur ; il est donc conseillé de les consulter. Elle fonctionne sous Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune exigence particulière. Les fournisseurs précisent les versions prises en charge. Alternative Linux à Microsoft Visual C++, ou à l'antique Intel Fortran sous Windows. |
LLVM et Clang LLVM est une infrastructure de compilation libre et open source, et Clang en est l'interface pour C, C++ et les langages apparentés. Elle offre une compilation rapide, des diagnostics clairs, l'analyse statique, des outils de détection des erreurs de mémoire et des comportements indéfinis, ainsi qu'un framework utilisé par de nombreuses chaînes d'outils pour langages et GPU. Les développeurs de logiciels scientifiques et les créateurs d'outils l'utilisent. Sa conception modulaire est reconnue. Chris Lattner a fondé LLVM à l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign vers 2000, et Clang a suivi plus tard. NVIDIA inclut Clang parmi les compilateurs hôtes pris en charge pour CUDA. Il fonctionne sous Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune obligation. Alternative Linux à Microsoft Visual C++, ou à certains compilateurs Intel oneAPI sous Windows. |
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PETSc PETSc, la boîte à outils portable et extensible pour le calcul scientifique, est une bibliothèque libre et open source du Laboratoire national d'Argonne. Elle fournit des solveurs parallèles pour les systèmes linéaires et non linéaires, des intégrateurs temporels, des fonctions d'optimisation et des structures de données de maillage, et fonctionne sur MPI et sur GPU. Les développeurs de codes d'éléments finis, de CFD et de géophysique s'appuient sur elle, et les chercheurs l'utilisent pour tester différentes stratégies de résolution. Elle est notamment reconnue pour ses options de résolution sélectionnables à l'exécution. Son développement a débuté au début des années 1990 à Argonne. Elle fonctionne sur des clusters Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Nécessite MPI, BLAS, LAPACK et des compilateurs. Aucune distribution requise. Alternative Linux aux solveurs Intel oneMKL ou aux solveurs creux de MATLAB. |
Kit d'outils NVIDIA CUDA Le kit de développement CUDA est l'environnement de développement NVIDIA pour le calcul sur GPU. Il comprend le compilateur nvcc, un environnement d'exécution, des bibliothèques mathématiques telles que cuBLAS et cuFFT, ainsi que des profileurs et des débogueurs. Les développeurs de codes de simulation, de frameworks d'apprentissage automatique et de logiciels de traitement du signal l'utilisent, et de nombreux solveurs commerciaux l'intègrent pour l'accélération GPU. Il est reconnu pour avoir démocratisé le calcul sur GPU à usage général. NVIDIA a lancé CUDA entre 2006 et 2007. Ce kit de développement est gratuit, mais propriétaire. La prise en charge officielle sous Linux couvre RHEL 8 à 10, Ubuntu LTS, Debian, SLES et Fedora, et depuis la version CUDA 13.2 (mars 2026), elle couvre également les distributions RHEL recompilées telles qu'AlmaLinux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : RHEL 8 à 10, Ubuntu 22.04, 24.04 et 26.04, Debian 12 et 13, SLES 15 et 16, Fedora 44 et les reconstructions RHEL depuis CUDA 13.2. NVIDIA nomme les versions du noyau et de GCC par distribution. Alternative Linux à DirectCompute, OpenCL ou à divers outils sous Windows. |
15. Science des données et apprentissage automatique
Les outils de science des données et d'apprentissage automatique transforment les mesures en modèles. Ils nettoient les données, ajustent des modèles statistiques ou neuronaux et les testent. En ingénierie, on les utilise généralement pour créer des modèles de substitution pour des simulations complexes, détecter des anomalies dans les flux de données de capteurs et analyser des images dans les laboratoires d'essais. Le domaine s'est concentré sur Python et quelques bibliothèques, ce qui permet d'obtenir des environnements similaires sur un ordinateur portable et un serveur. Linux présente deux atouts majeurs : les pilotes GPU et CUDA sont documentés pour de nombreuses distributions, et des gestionnaires de paquets comme conda permettent de recréer un environnement à l'identique. Le principal risque réside dans les différences de dépendances entre un environnement de développement et un environnement de production.
Notre point de vue : Comme dans la section précédente, Linux est indispensable dans ce domaine.
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Python avec NumPy et SciPy Python est un langage généraliste, et NumPy et SciPy le transforment en une plateforme de calcul scientifique. NumPy offre des capacités de calcul rapide sur des tableaux multidimensionnels et d'algèbre linéaire, tandis que SciPy ajoute l'optimisation, l'intégration, l'interpolation, le traitement du signal, les matrices creuses et les statistiques. Ingénieurs et scientifiques de presque tous les domaines les utilisent comme base pour l'analyse de données, les scripts de simulation et la visualisation avec Matplotlib. Ils sont réputés pour la vaste collection de bibliothèques qui leur sont associées. Guido van Rossum a publié Python en 1991, SciPy a vu le jour vers 2001 et Travis Oliphant a créé NumPy en 2006. Conda ou les environnements virtuels garantissent la reproductibilité des versions des paquets entre poste de travail et cluster. Le tout fonctionne nativement sous Linux et est entièrement gratuit. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune obligation. Alternative Linux à MATLAB, OriginPro, voire à Microsoft Excel. |
JupyterLab JupyterLab est un environnement libre et gratuit, basé sur un navigateur, pour les notebooks, les éditeurs de texte et les terminaux. Un notebook combine code, résultats, graphiques et texte explicatif, et prend en charge Python, Julia, R et d'autres langages grâce aux kernels. Les scientifiques et les ingénieurs l'utilisent pour l'exploration, l'enseignement et le partage d'analyses. Issu d'IPython, lancé par Fernando Pérez en 2001, puis du projet Jupyter en 2014, l'interface JupyterLab a atteint une version stable en 2018. Sous Linux, il s'exécute généralement sur un serveur ou un nœud de cluster et est accessible via un tunnel, ce qui maintient l'analyse à proximité des données. Les analyses de longue durée sont généralement effectuées dans des scripts, et non dans des notebooks. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune exigence particulière. L'utilisation à distance nécessite un tunnel SSH ou un hub. Alternative Linux à MATLAB Live Editor ou aux notebooks Mathematica. |
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PyTorch PyTorch est un framework d'apprentissage automatique libre et open source doté de tenseurs, de la différentiation automatique, de modules de réseaux neuronaux et de l'accélération GPU. Les scientifiques l'utilisent pour les modèles de substitution, les réseaux informés par la physique et l'analyse d'images, tandis que les ingénieurs l'utilisent pour le contrôle basé sur l'apprentissage et le traitement du signal. Il est reconnu pour son approche « define-by-run », qui facilite le débogage des modèles. Le groupe de recherche en IA de Meta l'a publié entre 2016 et 2017, en s'appuyant sur la bibliothèque Torch, et il a été transféré à la Fondation PyTorch, sous l'égide de la Fondation Linux, en 2022. L'entraînement sur GPU repose sur la pile NVIDIA CUDA, documentée par NVIDIA pour de nombreuses distributions Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : L'utilisation du GPU dépend des pilotes NVIDIA et des versions de CUDA. Aucune configuration requise pour l'utilisation du CPU. Alternative Linux à MATLAB Deep Learning Toolbox ou à Windows ML. |
scikit-learn Scikit-learn est une bibliothèque Python libre et open source dédiée à l'apprentissage automatique classique. Elle propose des fonctionnalités de régression, de classification, de clustering, de réduction de dimensionnalité, de sélection de modèles et de prétraitement, au sein d'une interface cohérente avec les pipelines. Ingénieurs et scientifiques l'utilisent pour l'analyse de données de capteurs, de résultats de tests et de processus de surveillance, où des modèles simples et interprétables sont souvent plus performants que les réseaux profonds. Elle est reconnue pour sa documentation et son design uniforme. Développée initialement par David Cournapeau en 2007 dans le cadre du Google Summer of Code, sa première version publique a été publiée par une équipe de l'INRIA en 2010. Elle fonctionne nativement sous Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune obligation. Alternative Linux à Minitab, JMP ou IBM SPSS Modeler. |
16. Flux de travail et reproductibilité de la recherche
Les outils de gestion des flux de travail de recherche ne réalisent aucun calcul eux-mêmes. Ils enregistrent les actions effectuées, les fichiers utilisés, les versions et les paramètres, permettant ainsi à un collègue, ou à la même personne un an plus tard, de les reproduire. Le contrôle de version, la préparation des documents et les moteurs de flux de travail constituent le cœur de ce chapitre. La reproductibilité est le principe unificateur, essentiel aussi bien en ingénierie réglementée qu'en recherche académique. Ces outils s'utilisent sous Linux. Git a été conçu pour le noyau Linux, TeX Live s'installe via n'importe quel gestionnaire de paquets, et les moteurs de flux de travail transmettent les étapes aux planificateurs tels que Slurm. Leurs exigences sont faibles, mais la rigueur qu'ils imposent est essentielle.
Notre point de vue : Les options mentionnées ci-dessus sont incontournables, mais l'offre dans ce domaine est de toute façon limitée ou peu spécialisée.
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Git Git est un système de contrôle de version distribué, libre et open source. Il enregistre chaque modification apportée au code, aux fichiers d'entrée, aux scripts et aux documents, prend en charge les branches et les étiquettes, et permet à plusieurs personnes de travailler simultanément sur les mêmes fichiers. Les ingénieurs et les scientifiques l'utilisent pour suivre les entrées des solveurs et les scripts d'analyse, ce qui garantit la traçabilité de chaque résultat. Il est reconnu pour sa rapidité et pour être intégré au noyau Linux. Linus Torvalds l'a écrit en avril 2005, après que le projet du noyau ait perdu l'accès à l'outil BitKeeper. Issu de l'univers Linux, Git est inclus dans tous les principaux paquets de distribution. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune obligation. Alternative Linux à TortoiseSVN et à Team Foundation Version Control. |
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TeX Live TeX Live est une distribution libre et gratuite du système de composition TeX, incluant LaTeX, BibTeX et Biber, des polices de caractères et des milliers de modules. Elle permet de produire des documents de haute qualité avec équations, références croisées, bibliographies et figures. Scientifiques et ingénieurs l'utilisent pour leurs articles, thèses, rapports et spécifications. Elle est reconnue pour la qualité de sa composition mathématique. Donald Knuth a créé TeX en 1978, Leslie Lamport a développé LaTeX au début des années 1980, et les groupes d'utilisateurs de TeX maintiennent TeX Live depuis la fin des années 1990. Toutes les principales distributions Linux le proposent via leur gestionnaire de paquets. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Aucune exigence particulière. Une installation complète est volumineuse. Alternative Linux à Microsoft Word avec son éditeur d'équations, MiKTeX ou Scientific WorkPlace. |
Faire du serpent Snakemake est un système de gestion de flux de travail libre et open source. Il permet de définir des règles décrivant la conversion des fichiers d'entrée en fichiers de sortie. Snakemake détermine ensuite les étapes à exécuter, les exécute en parallèle et peut les soumettre à un planificateur comme Slurm ou au cloud. Bioinformaticiens, climatologues et ingénieurs l'utilisent pour rendre les analyses multi-étapes reproductibles. Il est reconnu pour sa syntaxe Python et sa compatibilité avec conda et les conteneurs. Développé à l'origine par Johannes Köster vers 2012, il fonctionne sous Linux. Particularités des fonctionnalités
Configuration requise pour Linux : Nécessite Python. Aucune distribution requise. Alternative Linux à Alteryx Designer ou KNIME. |
Bonus : nos conseils pour choisir
- Commencez par la liste des fournisseurs pris en charge. Pour les outils commerciaux, trouvez la distribution exacte et la version mineure, les noms des fournisseurs, puis choisissez le système d'exploitation qui convient à l'ensemble.
- Privilégiez les outils fonctionnant en mode batch. Un solveur qui démarre à partir d'une ligne de commande et d'un fichier texte en entrée peut être mis en file d'attente, répété et audité.
- Valider sur un cas connu. Relancez une étude archivée et comparez les résultats à votre seuil de tolérance avant de faire confiance à une nouvelle combinaison d'outils.
- Mélanger les outils libres et commerciaux. Gmsh avec CalculiX, ou SALOME avec Code_Aster, montrent qu'une chaîne gratuite peut couvrir une étude complète et qu'un solveur commercial peut se situer au milieu d'une chaîne ouverte.
- Planifiez la partie relative aux licences. Les progiciels commerciaux nécessitent un serveur de licences et, pour certains, des composants spécifiques qui peuvent être absents sous Linux. Vérifiez les exclusions, notamment celles mentionnées pour HFSS et CST, avant de procéder à l'installation.

Conclusion sur les meilleurs logiciels Linux pour les ingénieurs et les scientifiques
Le meilleur logiciel Linux pour les ingénieurs et les scientifiques ne se résume pas à un seul produit, mais à une chaîne d'outils. Un environnement numérique, un logiciel de CAO ou d'EDA, un solveur, un visualiseur, un planificateur et un système de documentation des tâches couvrent la plupart des projets, et Linux les héberge tous.
Utilisez les 16 chapitres pour construire votre propre chaîne de production. Commencez par consulter les listes de compatibilité des fournisseurs, effectuez des tests sur un cas connu et assurez-vous que chaque exécution soit scriptée. Les logiciels Linux destinés aux scientifiques, ainsi que les logiciels de CAO et d'EDA sous Linux, sont suffisamment matures pour permettre une production en 2026, à quelques exceptions près, clairement indiquées dans chaque entrée.
FAQ
Comment choisir une distribution et une version mineure pour les solveurs commerciaux sous Linux ?
Commencez par vous baser sur la matrice des fournisseurs, et non sur vos préférences, et choisissez le plus grand nombre de versions listées par tous vos fournisseurs. Ansys 2026 R1 mentionne RHEL 8.8, 8.10, 9.4 et 9.6, ainsi que Rocky Linux 8.10, 9.4 et 9.6. Par conséquent, figez la version mineure sur les nœuds du solveur et effectuez la mise à jour uniquement après la publication de la version suivante par le fournisseur. Les reconstructions telles que Rocky ou AlmaLinux fonctionnent en pratique, mais un fournisseur peut refuser un cas qu'il ne parvient pas à reproduire sur RHEL. Il est donc conseillé de conserver une machine RHEL souscrite pour la reproduction des erreurs.
Comment gérer les licences et l'installation sous Linux ?
Considérez le serveur de licences comme un système distinct et planifiez son installation avant celle du solveur. Ansys exige l'installation de plusieurs versions dans l'ordre chronologique, sous peine d'échec de la licence pour chacune d'elles. Certains programmes d'installation requièrent les droits d'administrateur, comme c'est le cas par défaut pour Lumerical, et l'activation de Maple peut nécessiter le paquet lsb. Les logiciels académiques sont soumis à des conditions légales spécifiques : VASP est concédé sous licence par groupe de recherche, NAMD et ORCA sont gratuits pour un usage académique ou non commercial uniquement, et les barres gaussiennes peuvent être utilisées par toute personne concurrente du fournisseur.
Quels sont les facteurs importants pour le calcul GPU sous Linux ?
Le pilote, le noyau, le compilateur et la boîte à outils doivent former un ensemble cohérent. NVIDIA spécifie une version validée du noyau et de GCC pour chaque distribution, et le compilateur CUDA rejette les compilateurs hôtes dont la version majeure est hors de sa plage de compatibilité, ce qui est important sur les systèmes évolutifs comme Fedora 44 avec GCC 16. Depuis CUDA 13.2, les distributions RHEL telles qu'AlmaLinux sont officiellement prises en charge. Vérifiez également la capacité de calcul, car les fonctions GPU de MATLAB et les versions GPU de Gaussian n'acceptent que des cartes graphiques spécifiques.
Comment exécuter ces outils en mode sans interface graphique sur des serveurs et des postes de travail distants ?
Privilégiez les modes batch et testez l'interface graphique séparément. Sous Linux, Lumerical exécute les fichiers de simulation mais pas ses scripts ; LS-DYNA est généralement piloté en ligne de commande ; ParaView et VisIt peuvent effectuer le rendu sur les nœuds d'un cluster via les modes client-serveur. Pour l'OpenGL distant, CST recommande VirtualGL ou une solution similaire ; FLOW-3D déconseille les moteurs de rendu Mesa ; et Ubuntu 26.04 est uniquement compatible avec Wayland. Il est donc indispensable de tester l'affichage distant et la capture d'écran avant le déploiement.
Comment intégrer des solveurs commerciaux et open source avec Slurm, MPI et les conteneurs ?
Chaque nœud doit utiliser une version identique du système d'exploitation, de MPI et des bibliothèques. CST exige des nœuds de calcul homogènes, Calibre requiert le même identifiant de plateforme sur les hôtes maître et distants, un centre documenté ne prend en charge qu'Intel MPI pour HFSS, et CONVERGE propose HPC-X, Intel MPI, MPICH ou Open MPI. Les modules d'environnement ou Spack permettent de faire fonctionner plusieurs versions de solveurs simultanément. Apptainer nécessite des espaces de noms utilisateur non privilégiés, avec un noyau 4.18 ou ultérieur recommandé, ou une installation setuid.
Comment puis-je garantir la reproductibilité des résultats sur différents postes de travail, clusters et années-lumière ?
Enregistrez la version du solveur, le compilateur, MPI, les fichiers d'entrée et le journal de licence à chaque exécution, et reconstruisez les environnements à partir de définitions plutôt que manuellement. Conda ou les environnements virtuels figent les piles Python, Spack décrit les variantes de compilateur et de bibliothèque, et les conteneurs gèrent le reste. Les versions du compilateur diffèrent selon la distribution, et certains outils en dépendent, car Dymola traduit les modèles avec GCC et Synopsys nomme GCC 13.3 pour ses versions 2026. Git et un moteur de workflow tel que Snakemake associent chaque résultat à ses entrées.
Que faire des outils qui n'ont pas de version Linux ou une version réduite ?
Identifiez les exclusions avant la migration et prévoyez une solution de repli. Altium Designer et SolidWorks sont exclusivement compatibles avec Windows, Siemens a abandonné NX interactif sous Linux, MATLAB ne propose pas Data Acquisition Toolbox ni Spreadsheet Link sous Linux, et Ansys indique que BladeGen et les outils Vista ne sont pas pris en charge. Une solution courante consiste à utiliser un poste Windows pour la préparation et un poste Linux pour la résolution, par exemple avec une interface CST pilotant des serveurs de résolution Linux. Les machines virtuelles ne sont pas validées par Altium, et WSL ne remplace pas une installation native certifiée.
Comment planifier les cycles de vie des systèmes d'exploitation, les mises à jour de sécurité et les configurations matérielles de référence ?
Inscrivez chaque date de fin de support dans le calendrier du projet un an à l'avance. Fedora 43 prendra fin le 9 décembre 2026, Ubuntu 26.04 LTS bénéficie d'une maintenance standard jusqu'en 2031, RHEL 10 jusqu'en mai 2035 et Debian 13 LTS jusqu'au 30 juin 2030. CentOS 7 et Scientific Linux 7 ont pris fin en juin 2024, obligeant les laboratoires à migrer. Vérifiez également les processeurs : RHEL 10 ne prenant plus en charge x86-64-v2, les distributions Synopsys et Calibre nécessitent AVX2, et MATLAB a annoncé une future exigence AVX2.



























