文 | 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫
進入 2025 年下半年，人形機器人產(chǎn)業(yè)升溫再度按下了 " 快進鍵 "：科技企業(yè)們不再藏著掖著，而是密集亮出 " 真家伙 "。
10 月 20 日，宇樹科技正式發(fā)布其新一代仿生人形機器人 Unitree H2。Unitree H2 身高 180 厘米，體重 70 公斤，其整體外形設(shè)計更加貼近人類的真實形態(tài)，從外觀上給人以更接近真人的視覺感受。在官方發(fā)布的視頻中，Unitree H2 還被穿上了衣服，進一步增強了其擬人化的外觀效果。
此前在 7 月，特斯拉 CEO 埃隆 · 馬斯克也曾宣布，公司將于 2025 年底推出 Optimus 人形機器人第 3 版原型，并預(yù)計在 2026 年開始量產(chǎn)，目標是在五年內(nèi)實現(xiàn)年生產(chǎn) 100 萬臺。
那么，在這場人形機器人的全球競速賽中，帶火了哪些芯片呢？
AI 芯片：人形機器人的 " 智慧大腦
作為機器人的 " 大腦 "，AI 決策芯片承擔(dān)著環(huán)境感知、任務(wù)規(guī)劃、語義理解等復(fù)雜智能任務(wù)，是算力核心所在。
從成本構(gòu)成來看，單顆 AI 芯片的成本在 1-3 萬元左右不等。
國內(nèi)企業(yè)正憑借技術(shù)差異化創(chuàng)新與場景深度適配實現(xiàn)關(guān)鍵突破：
瑞芯微作為國產(chǎn) SoC 龍頭，其 RK3588/RK3568 等作為高性能、低功耗的 AIoT 芯片平臺，可應(yīng)用于服務(wù)機器人、工業(yè)機器人、特種機器人等。RK3588 采用 8nm 工藝，搭載四核 A76+ 四核 A55 CPU 和 Mali-G610 MP4 GPU，提供高達 6TOPS 的 AI 算力，能夠滿足復(fù)雜場景下的計算需求。RK3568 則采用 22nm 工藝，搭載四核 A55 CPU 和 Mali-G52 GPU，提供 1TOPS 的 AI 算力，適用于輕量級機器人應(yīng)用。瑞芯微的人形機器人客戶包括優(yōu)必選、宇樹科技、云深處等。
黑芝麻智能的 " 華山 "A2000 芯片和 " 武當 "C1236 芯片，以武漢大學(xué)自主研發(fā)的首個人形機器人 " 天問 " 為核心載體，基于該公司的智能芯片及算法方案，為 " 天問 " 裝上更強大的智能 " 大腦 " 與 " 小腦 "。此外，今年年初，黑芝麻智能、NESINEXT 與傅利葉還聯(lián)合展示了基于黑芝麻智能 C1200 家族芯片的通用人形機器人 " 靈巧手 " 具身智能硬件產(chǎn)品。
伺服驅(qū)動芯片：" 神經(jīng) + 小腦 " 雙核心
運動控制芯片作為 " 小腦 "，負責(zé)將決策指令轉(zhuǎn)化為精準機械動作，管控 12-24 個自由度的關(guān)節(jié)電機，需滿足 0.1ms 以內(nèi)的響應(yīng)延遲和多軸同步控制需求。伺服驅(qū)動芯片則作為 " 神經(jīng)傳導(dǎo)器 "，實現(xiàn)電機力矩、轉(zhuǎn)速的精準調(diào)節(jié)，電流響應(yīng)速度與抗干擾性直接影響關(guān)節(jié)運動的平滑度。
國內(nèi)方面，全志科技的MR 系列機器人芯片采用 12nm 制程，集成 CPU+GPU+NPU 異構(gòu)架構(gòu)，算力達 3-4TOPs，功耗僅 5W，支持毫秒級響應(yīng)，為小米 CyberDog、宇樹 Unitree 系列等產(chǎn)品提供運動控制和環(huán)境感知核心算力，成本僅為英偉達 Jetson Nano 的 1/3。
匯川技術(shù)以變頻技術(shù)為基礎(chǔ)，逐步擴展至伺服系統(tǒng)、PLC ( 可編程邏輯控制器 ) 、工業(yè)機器人等產(chǎn)品領(lǐng)域，2017 年其推出首款 SCARA 機器人，進軍工業(yè)機器人整機市場。到 2019 年，公司已形成涵蓋控制層、驅(qū)動層、執(zhí)行層的完整工控產(chǎn)品體系，伺服系統(tǒng)市場份額躋身行業(yè)前三。2023 年公司成立人形機器人專項團隊，開始布局下一代機器人核心技術(shù)。
先楫半導(dǎo)體 HPM6E00、HPM5300 系列集成 EtherCAT 從站控制器，雙核 600MHz 實現(xiàn)微秒級多關(guān)節(jié)協(xié)同控制，切入頭部機器人關(guān)節(jié)驅(qū)動模塊供應(yīng)鏈。
國民技術(shù)N32H 系列作為國內(nèi)首款雙核 MCU，專為靈巧手精準控制設(shè)計，配套激光雷達等外設(shè)。
鳴志電器的空心杯電機已實現(xiàn) φ 8mm-24mm 全尺寸覆蓋，與行業(yè)標桿企業(yè) MAXON 的性能相近。目前已與 20 余家人形機器人企業(yè)建立合作。
極海的 G32R501 系列 MCU，基于 Arm Cortex- M52 雙核架構(gòu)，集成 Helium 技術(shù)，具備高實時算力與靈活控制外設(shè)，支持復(fù)雜算法的高速運算，適用于人形機器人關(guān)節(jié)控制器與靈巧手控制。
芯朋微在人形機器人領(lǐng)域的相關(guān)應(yīng)用產(chǎn)品主要是 BLDC 電機功率驅(qū)動芯片和微步進電機數(shù)字驅(qū)動芯片，未來還有集成功率器件的驅(qū)動模塊產(chǎn)品。
視覺傳感芯片：3D 感知成中高端標配
視覺傳感芯片如同機器人的 " 眼睛 "，分為 2D 視覺 CMOS 與 3D 深度感知芯片，索尼 IMX 系列、微軟 Azure Kinect DK 等產(chǎn)品憑借高像素、高精度成為主流選擇，其中 3D 視覺芯片已成為中高端機型的標配。
豪威科技推出的全局快門（GS）圖像傳感器解決方案，結(jié)合英偉達 Holoscan 和 Jetson 平臺，可為仿人機器人提供動態(tài)環(huán)境下的實時圖像捕捉能力，顯著提升機器人在復(fù)雜場景中的適應(yīng)性。
此外，思特威、格科微等企業(yè)也在布局機器人應(yīng)用的 CMOS 圖像傳感器。
通信接口芯片：打通機器人 " 數(shù)據(jù)神經(jīng)網(wǎng) "
通信接口芯片負責(zé)機器人內(nèi)部各模塊（算力、控制、傳感）及機器人與外部設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸，需滿足低延遲、高可靠性、多協(xié)議兼容的要求。
國內(nèi)方面，創(chuàng)耀科技的EtherCAT從站控制芯片性能指標國際先進。通信延遲可低至微秒級，整個系統(tǒng)的抖動遠小于 1 微秒，能夠滿足人形機器人等對實時性、同步性要求極高的應(yīng)用場景。
單臺人形機器人對 EtherCAT 芯片的需求量約為 28-58 顆，市場規(guī)模預(yù)計在 2025 年達到 28-58 億元。隨著機器人產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，這一需求還將持續(xù)增長。目前創(chuàng)耀科技已切入優(yōu)必選、雷賽智能等整機大廠供應(yīng)鏈。
裕太微的低延遲以太網(wǎng)芯片專為機器人運動控制設(shè)計，支持復(fù)雜環(huán)境下的高精度協(xié)同，工業(yè)機器人通信模塊市占率快速提升，成為多節(jié)點協(xié)同控制的核心配套。
電源管理芯片：機器人的 " 能量心臟 "
電源管理芯片負責(zé)電壓調(diào)節(jié)、安全監(jiān)控、快充控制等功能，需適配 12V-48V 寬電壓范圍，兼顧高功率密度與高溫工況
穩(wěn)定性，直接影響機器人續(xù)航與運行安全，細分包括 AHB 控制器、BMS 芯片、電源模塊等。
國內(nèi)方面，東科半導(dǎo)體的 DK87XXBD 系列 AHB 電源管理芯片集成兩顆氮化鎵功率器件，開關(guān)頻率最高 800kHz，系統(tǒng)效率行業(yè)領(lǐng)先，支持 90-265V 寬電壓輸入，待機功耗低于 50mW，具備 12 項全面保護功能，適用于機器人超級快充場景。
通嘉科技 LD5780 采用 AHB Flyback 拓撲設(shè)計，內(nèi)置 700V 高壓啟動電路，支持 CRM+DCM 混合模式運行，適配 USB PD 3.1 寬電壓輸出，在電池充電器與工業(yè)電源中應(yīng)用廣泛。
成都華微的電源管理芯片與 AI 加速器、傳感器融合芯片協(xié)同研發(fā)，適配工業(yè)機器人多模態(tài)感知系統(tǒng)。
此外，圣邦股份、思瑞浦的高精度電源管理芯片在機器人細分場景中實現(xiàn)批量出貨，進一步完善了國產(chǎn)化供應(yīng)鏈。
存儲芯片：" 記憶中樞 " 需求爆發(fā)
據(jù)悉，一臺人形機器人至少需要使用 48 片以上的各種類型存儲芯片。 這些芯片用于快速啟動代碼存儲（如 NOR Flash）、大容量數(shù)據(jù)記錄（如 NAND Flash）、以及運行時的臨時數(shù)據(jù)存儲（如 DRAM）等。
國內(nèi)方面，兆易創(chuàng)新的 NOR Flash 用于機器人快速啟動代碼存儲，NAND Flash 用于大容量數(shù)據(jù)記錄。
北京君正針對人形機器人對高集成度、低功耗存儲方案的要求，推出 3D DRAM 技術(shù)，借助近存計算架構(gòu)優(yōu)化存儲與計算協(xié)同效率。其智慧大腦芯片將存儲單元與 AI 計算模塊深度融合，大幅提升機器人在環(huán)境感知、多模態(tài)決策時的實時數(shù)據(jù)處理能力。
東芯股份的 NAND Flash 產(chǎn)品在人形機器人領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，其 3D NAND Flash 技術(shù)提供大容量、高性能存儲解決方案，滿足機器人操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序存儲需求。
佰維存儲表示，機器人執(zhí)行環(huán)境感知等任務(wù)時對存儲芯片要求高，公司已推出適用于具身智能領(lǐng)域的多種產(chǎn)品，并積極拓展頭部客戶，宇樹科技的 Go2 智能機器狗已應(yīng)用其 LPDDR4X、eMMC 存儲產(chǎn)品。
業(yè)內(nèi)人士向半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫表示，國內(nèi)人形機器人芯片產(chǎn)業(yè)化目前處于穩(wěn)步推進的階段，整體呈現(xiàn)" 基礎(chǔ)場景逐步落地、高端領(lǐng)域仍需追趕 "的格局。在競爭層面，海外企業(yè)憑借成熟的技術(shù)積累和生態(tài)優(yōu)勢，在高端市場仍占據(jù)主導(dǎo)地位，而國內(nèi)廠商則聚焦中低端場景，通過性價比和場景適配性逐步打開市場，形成了差異化競爭的態(tài)勢。
從具備潛力的方向來看，運動控制類芯片（含 MCU、伺服驅(qū)動芯片）和視覺傳感芯片有望迎來更廣闊的發(fā)展空間。其中，人形機器人關(guān)節(jié)數(shù)量較多，對 MCU 的需求量較大，兆易創(chuàng)新、全志科技等企業(yè)的相關(guān)產(chǎn)品已在部分四足、人形機器人中實現(xiàn)批量應(yīng)用；視覺傳感芯片方面，國產(chǎn)廠商在 3D 視覺、ToF 傳感等技術(shù)上持續(xù)打磨，產(chǎn)品能滿足機器人避障、基礎(chǔ)定位等需求，隨著人形機器人在工業(yè)輔助、家庭服務(wù)等場景的逐步滲透，相關(guān)需求有望穩(wěn)步增長。
而高端主控芯片（AI 決策芯片）目前仍存在明顯短板。這類芯片承擔(dān)著機器人認知決策、復(fù)雜任務(wù)規(guī)劃等核心功能，對算力密度、低功耗控制以及軟件生態(tài)兼容性要求極高。盡管國內(nèi)部分企業(yè)已推出相關(guān)產(chǎn)品，在局部性能上取得了一定突破，但在先進制程工藝、自主軟件生態(tài)搭建、復(fù)雜算法適配等方面，與海外成熟產(chǎn)品仍有差距。
