摆脱“卡脖子”困境，国产32位MCU寻求差异化崛起之路

如果说，在工业化时代钢铁是工业的“粮食”；那么，在信息化时代，芯片正是现代工业的“食粮”。

12月19日，在由芯师爷主办的“创想无限芯可能——2019硬核中国芯领袖峰会暨评选颁奖盛典”中，上海芯旺微电子技术有限公司（以下简称“芯旺微”）VP丁丁作了题为“贸易摩擦下，32位高端MCU差异化崛起之路”的演讲，深度解析了在“卡脖子”的大环境下，国产MCU如何应对挑战，扭转MCU芯片进口额居高不下的局面。

上海芯旺微电子技术有限公司VP 丁丁

No.1

我国芯片制造为什么这么难？

无人不知“造芯难”，如果将芯片放大一万倍，其结构就像是密密麻麻的高速公路，而这些公路的宽度只有头发丝的万分之一。可见，这是一个极其复杂的系统工程。

芯旺微VP丁丁介绍，半导体产业起步于50年代，在初期我国半导体的设计水平以及制造水平与国际水准并没有过大的差距，为什么发展到今天国产IC企业却越来越难赶超国外企业？

丁丁把"我国芯片制造难”总结为三点原因：首先，芯片研发投入大、周期长、风险高、竞争激烈，全球芯片制造业核心技术长期被Intel、AMD等巨头控制；而我国高端IC设计技术滞后；此外，国内多数从事高端芯片研发的IC设计企业普遍先做产品，基本不做或后期才开始做市场调研，违反了市场规律。

根据中国半导体行业协会的数据，中国集成电路产品进口额还在逐年上升，2018年已经达到4175.7亿美元，其中处理器及控制器占进口额近一半的市场份额。特别是中美贸易摩擦产生的“不确定性将给集成电路产业带来深远的影响”。

我国集成电路产品进口情况

（图片来源：芯旺微峰会演讲PPT）

应对这种不确定性，丁丁认为我们需要做好三方面的准备：“注重基础技术的研究和投入、建立安全供应链，以及开放合作。”

具体而言，要有一定资本注入到国产芯片行业中来，一是人才培养，二是核心行业的优先政策和资金支持；其次，芯片设计企业要珍惜当前难得的战略性机会，深耕局部领域技术，实现局部替代突围，比如芯旺微聚焦汽车和工业MCU，推动用KungFU架构摆脱国产企业对ARM的部分依赖，逐步实现自主可控；第三是国家可多鼓励整机企业建立安全供应链意识，多备份或培育国内的供应链企业。

贸易摩擦下国内芯片行业应对措施

（图片来源：芯旺微峰会演讲PPT）

No.2

MCU市场将被点燃

国产芯片聚焦于少数领域，其中MCU近来热度一再高涨。MCU，简称单片机。即将CPU、存储器（RAM和ROM）、多种I/O接口等集成在一片芯片上，形成的芯片级计算机。虽然MCU已面世数十年，但物联网时代，在各类终端需求的持续发酵下，市场重燃了对MCU的热情。2018年，全球MCU销售额为186亿美元，出货量306亿颗。

早期MCU架构多是8位为主，例如Intel 8051系列、Atmel AT8/TS8系列、Labs EFM8系列等，且整合开发环境也是以8位为主。芯旺微也在2012年量产了第一颗芯片——8V单片机。

随着物联网时代场景的复杂化提升，对计算能力要求越来越高，进而促使MCU开始迈向16或32位来设计，与此同时相关的软件开发环境也提升到32位，甚至做到可以向下兼容，让开发环境不受限于硬件，以提供更具弹性的开发空间。

ELEXCON2019深圳国际电子展

（图片来源：芯旺微）

No.3

国产MCU正在崛起

值得一提的是，虽然国外厂商领先优势明显，但是以芯旺微为代表的国内本土MCU厂商正在崛起，在中高端领域加速赶超，也不断开始有厂商能提供中高级32位MCU，国产MCU品牌将进入发展黄金期，打破进口MCU高度垄断的局面。

面对贸易摩擦的不确定性，芯旺微加大基础技术研究的投入，历经近十年的发展，产品不断迭代升级，自公司创始之初就决定研发和使用全自主的内核架构。目前，芯旺微基于KungFu内核架构设计的MCU凭借优异的系统性能和高可靠性，已成功应用于全球多家世界五百强和国内知名企业，累计出货超过5亿颗。

KungFu32MCU特色

（图片来源：芯旺微峰会演讲PPT）

丁丁介绍，8位MCU采用的是KungFu8内核，32位MCU采用基于专利的32位KungFu32自主内核，KungFu32基于16位/32位混合指令的高效指令集，采用单周期32X32 MAC单元、单周期16 X 16的双MAC单元、最多支持8个64位 ACC累加操作、32÷32硬件除法器、支持定点小数MAC操作、32位桶形移位器、DSP运算指令支持音频/视频单指令多数据操作、支持DO循环指令，实现自动循环程序，减少指令开销，提高指令执行效率。

不仅如此，在器件抗干扰性能、产品批量一致性、宽工作温度范围等方面，芯旺微都积累了丰富的经验。丁丁指出：“使用自主内核架构还有一个好处是定义产品时能定义一些其他架构没有的特色功能，例如外设资源、通信接口等等，更容易实现差异化创新，能更好地满足客户的一些特殊需求。”

No.4

面对挑战，他们已做好准备

对于未来，丁丁满怀信心：“芯旺微成立起就定位在中高端的汽车和工业市场，虽然进入周期缓慢，是个上升期长却很稳固的市场。我们坚持在核心技术和产品研发上加大投入，不断提高产品的可靠性，满足行业的多样化需求，积极应对即将面临的机遇和挑战。”

芯旺微荣获——

“2019年度最具创新精神IC设计企业奖”

“2019年度最佳国产MCU奖”

由芯师爷主办的“2019硬核中国芯”评选活动在12月19日落下帷幕，芯旺微凭借在汽车、工业领域突出的开拓性创新贡献和优异的成绩，从127家IC企业中脱颖而出，一举摘获“2019年度最具创新精神IC设计企业奖”和“2019年度最佳国产MCU奖”两项大奖，这既是芯旺微自身过硬的创新研发能力及企业实力的体现，也是客户对其坚守品质、持续创新理念的高度认可。

在“芯师爷”后台回复关键字“芯旺微演讲”获取完整版PPT。

——The End——
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