这款基于KungFu架构指令集的国产32位MCU，价值究竟在哪儿？

即便这些MCU制造商同时在推Arm Cortex-M系列产品，即便自有架构也并没有实现真正的“大众化”，但在某些细分领域依然能够争得一席之地，如TI C2000在伺服电机与马达控制领域仍有相当市场。

不过有这样一家MCU国产厂商，采用完全自主研发的架构已经长达7年时间：近两日正在进行的ELEXCON 2019深圳国际电子展上，上海芯旺微电子（ChipON）正着力展示自家的32位MCU新品——在更早的8位MCU产品中，芯旺采用的就是自主IP的KungFu8内核；到今年，KungFu32内核的KF32系列MCU已经开始量产。这其中也包括了面向汽车电子市场的车规级MCU产品。

我们前不久拜访位于上海张江的芯旺微电子之时，他们刚刚举行了一场32位MCU出样仪式。芯旺的工程师告诉我们：“现在32位的MCU正式开始交给客户使用了，也有不少客户在排队申请我们的32位芯片。”

当天出样的是KungFu32架构产品中的KF32L530——这是一款面向智能门锁的主控MCU，Flash容量为512KB，集成丰富的外设资源，主频可以运行到120MHz。

自主IP的KungFu架构

KungFu32架构系列产品涵盖了KF32LS系列（单组电源低功耗型）、KF32L系列（低功耗高性能型）、KF32F系列（高可靠高性能），以及KF32A系列（车规级）。

“我们的32位MCU市场定位主要在工业、汽车和AIoT。”芯旺FAE卢经理介绍说。更具体讲，KF32LS与KF32L专注在AIoT、智能家居、仪表控制、可穿戴设备、语音识别、指纹识别；KF32F则着力应用在电机、伺服、电源、逆变器；KF32A主要应用在汽车BCM（车身控制器）/ECU、T-BOX、门窗控制、空调、照明、逆变器、倒车雷达等。

在我们的采访中，芯旺内部并没有很在意KungFu自研架构；在以往的产品宣传中，芯旺对于自研指令集和架构也比较轻描淡写——按照芯旺工程师所说，芯旺期望依靠MCU产品本身的实际表现来表达实力，而不是依赖“国产”这样一顶帽子。不过我们仍然认为，在如今国际贸易大背景下，KungFu指令集是值得去谈一谈的——它既不是Arm，也不是RISC-V或者基于别家的指令集。

芯旺微电子技术有限公司VP丁丁在ELEXCON 2019展上发表主题演讲时，提及“中国芯片制造为什么这么难”，也说到了芯片研发投入大、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“中国的高端IC设计技术滞后”。从中国半导体行业协会的数据来看，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。

而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”。应对这种不确定性，如丁丁所说，理应是“注重基础技术的研究和投入、建立安全供应链及开放合作。”其中的基础技术研究投入，在芯旺这里就体现在KungFu自主IP的开发。

虽然我们无法相对全面地去掌握KungFu32架构及指令集的具体情况，不过从芯旺资料及对工程师的采访中，可对KungFu32架构了解一二，这里列出一些我们认为的优势或特色项：KungFu32基于16位/32位混合指令的指令集，采用单周期32X32 MAC单元、单周期16X16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。

KungFu是芯旺在公司创立之初就坚持的自主指令集， “其实我们不是从去年才开始KungFu32的研发，早在2012年就已经立项了，到2017年才投片。”意料之中，这是个长时间积累的项目，“32位整体架构的研发实则还能追溯到更早。刚开始，我们一直在做8位MCU，中间也遇到了各种困难，针对8位MCU也在持续改进和升级。32位架构MCU的很多技术，都是在8位机上积累起来的。”

“从第一颗32位MCU回到公司，我们来回做改版、测试验证，到今年我们现在才敢说，是实现了真正意义上的量产。”而对于KungFu的坚持，和芯旺创始团队对于技术的坚持和热爱密不可分。

自研架构就市场层面的价值，在我们看来还至少包含了下面这些：1.国内某些行业，如电力领域有国产化率的基本目标，这对国产自研架构来说是相当重要的优势；2.产品方向更为清晰的目标定位，尤其在Arm平台MCU产品竞争激烈的情况下，自研架构将有更好的行业与客户指向性；3.更便于走差异化路线，通过在性能、功能方面针对客户需求的考察，可弥补平台本身可能存在的建构力度不足。

KungFu32带来了什么？

国外采用自研架构的MCU厂商并不少见，在有技术实力的情况下就可以考虑去做。“我们期望把KungFu这个平台打造成和Arm那样的通用平台。”不过即便搞定了自研指令集与架构，真正能够代表MCU产品成功与否的，仍是它能否带来足够的竞争优势，以及吸引了多少开发者？这是市场真正关注的问题。

芯旺针对这一波KungFu32 MCU产品的宣传词在“高可靠、高性能、低功耗”，乍看这是比较常规的宣传用语。在具体解读中，却的确能够找出有关这三者表达的实质。

1.“高可靠“还是比较易于理解的，KF32A系列可通过AEC-Q100认证，可承受8KV ESD和4.2KV EFT，车规级Grade 1温度等级。更多相对常规的可靠性属性还包括FlashRAM支持ECC校验；双看门狗设计；以及内外时钟切换与时钟故障监测。

这里更多可以谈的实际上是高性能和低功耗，即便在很多厂商那里它更像是个口号。