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从感知到执行:十款国产创新IC解密具身智慧机器人技术跃迁​​

2025-05-17 4

5月13日,2025年第十五届松山湖中国IC创新高峰论坛在东莞举行。论坛主题延续上一届的“智慧机器人”赛道,加上“具身智能”的新热点,十款国产创新IC轮番登场,不仅持续聚焦机器人芯片核心技术突破,还推动产业链上下游协同创新发展。UX2esmc

按照惯例,先简单回顾2024年面向“智慧机器人”的十款国产IC()的量产情况。UX2esmc

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至于今年推介的十款国产创新IC,均聚焦于“具身智慧机器人”应用领域。以下便具体介绍这十款创新产品。UX2esmc

(1)D9-Max:面向具身智能应用的高性能边缘AI SoC

厂商名:北京芯驰半导体科技股份有限公司UX2esmc

应用领域:可应用于运动控制、路径规划、感知、语音交互、传感器数据处理、数据采集、人机界面等功能,以一颗SoC满足具身智能复合场景需求。UX2esmc

产品优势:UX2esmc

D9-Max是芯驰科技推出的面向具身智能应用的高性能边缘SoC,以车规标准为具身智能应用提供高性能、高可靠性SoC。D9-MAX采用多核异构计算架构,集成高性能CPU、GPU、NPU、DSP、ISP、视频处理单元,内置MCU,同时具备丰富的通信接口。UX2esmc

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据北京芯驰半导体CTO孙鸣乐介绍,作为国内车规芯片领域的领军企业,芯驰科技以“车规标准”切入机器人市场,通过多核异构架构与高可靠性设计,为智能机器人提供一站式算力解决方案。UX2esmc

在孙鸣乐看来,具身智能与汽车电子在技术需求上高度同源:“具身智能和汽车有非常高的相似度,都需要好的CPU能力、AI和实时处理能力,以及丰富的接口。从可靠性来说,汽车追求10年连续工作、极低失效率,这些标准同样适用于机器人——工业场景下的设备一旦失效,可能造成更大损失。UX2esmc

作为芯驰D9系列的旗舰产品,D9-Max 采用 “CPU+GPU+NPU+DSP+MCU” 多核异构计算架构。孙鸣乐形象地解释:“我们希望一颗SoC能完成传统5颗芯片的工作——AI处理器做端侧推理,应用处理器跑交互系统,高性能MCU处理实时控制,再加上安全岛做数据加密,最终让机器人‘眼、脑、手、脚’协同更高效。”UX2esmc

(2)AX8850:以边缘算力,让具身智能触手可及

厂商名:爱芯元智半导体股份有限公司UX2esmc

应用领域:可帮助用户在消费类电子产品智能化升级等领域的边缘计算发挥更大的价值。UX2esmc

产品优势:UX2esmc

AX8850是一款高算力高能效比的数字SoC芯片。集成了八核A55 CPU,24TOPs@INT8高算力的NPU,支持H.264/265编解码、64bit LPDDR4x、eMMC v5.1/ SPI Flash、2路Ethernet、1路USB3.0、2路USB2.0、2路HDMI输出。UX2esmc

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爱芯元智联合创始人、副总裁刘建伟表示,伴随人工智能技术的不断演进,具身智能时代的帷幕已经拉开。具身智能的快速发展对实时感知和低延迟决策提出了更高要求,而传统的云计算难以满足这些需求,边缘计算则在本地化处理与实时响应上拥有绝对优势。UX2esmc

刘建伟以GPU与NPU的演进为例,强调边缘AI芯片需聚焦两大核心:一是基于算子指令集的数据流微架构,通过硬件优化降低数据搬移能耗;二是异构多核设计,以高能效比支撑混合精度计算。UX2esmc

作为本次演讲的核心,AX8850定位高算力高能效比边缘SoC,硬件配置与场景适配性突出。尤其是在服务机器人、AR设备、智能汽车等领域上优势明显,可实现物体检测(如穿红衣服的人)、连续视频事件识别(如跌倒检测)、多摄像头与雷达融合感知,弥补纯视觉方案的环境适应性短板。UX2esmc

(3)EB100:面向机器人/XR应用的低功耗空间渲染和显示专用芯片

厂商名:万有引力(宁波)电子科技有限公司UX2esmc

应用领域:广泛应用于具身智能、人工智能助手、陪伴机器人和远程替身等领域。UX2esmc

产品优势:UX2esmc

EB100是万有引力自研的12nm低功耗空间渲染和显示专用芯片,其核心功能包括:3D模型实时重建与驱动;多视角平行渲染;光场显示图像处理与增强;多图层空间混叠。该芯片能够以栩栩如生的方式,在三维空间中呈现实时互动的面容。UX2esmc

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万有引力市场营销总监张武龙推荐了一款面向机器人与扩展现实(XR)领域的芯品——12nm低功耗空间渲染和显示专用芯片 EB100,以自研技术构建“芯片+算法+模组”的全栈解决方案,推动具身智能与XR设备的交互体验革新。UX2esmc

张武龙介绍,EB100能够在三维空间中呈现实时互动的面容,可广泛应用于XR、具身智能、人工智能助手、陪伴机器人和远程替身等领域,极大地增强了这些设备的亲和力和感染力。UX2esmc

目前该技术已在XR与机器人领域实现标杆级应用,例如在XR社交与教育领域,通过实时面部表情美化与投射,解决VR头显用户的“社交尴尬”,支持多人虚拟空间互动;在教育场景中,教师可将课件内容同步至学生设备,实现沉浸式教学。UX2esmc

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(4)VS859:面向具身智能的高性能“感算控”一体化芯片

厂商名:上海为旌科技有限公司UX2esmc

应用领域:满足未来边端侧大模型部署、智慧城市、智能机器人等不同应用。UX2esmc

产品优势:UX2esmc

VS859是面向高端视觉计算与应用场景的SoC芯片,具备高集成度,多模态接入,高性能计算,低时延等特点。UX2esmc

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上海为旌科技市场总监黄智在演讲中指出,当前具身智能正从早期依赖人类指令的“结构驱动”阶段,向具备自主感知决策的“算法驱动”阶段进化,整体处于L3(环境感知)向L4(任务推理)转化的关键期。UX2esmc

黄智认为,这一时期中产业面临三大痛点:感知层虽已实现多模态融合(视觉、雷达、触觉等),但时序同步精度与极端环境适应性仍需突破;认知层依赖大模型带来的知识储备,但在复杂语义理解、场景动态决策等方面仍处初级阶段,“人类积累数十亿公里自动驾驶数据才实现 L2+,通用机器人的数据积累差距更大”;执行层则面临低延时控制、安全可靠交互的严苛要求。UX2esmc

“具身智能的本质是‘大脑(认知)+小脑(控制)+感官(感知)’的协同进化,需要芯片层面实现三者深度融合。”他总结道。针对上述挑战,为旌科技在2024年推出VS859芯片,以“高性能、超均衡、全场景”为核心,打造端侧智能核心算力平台。UX2esmc

(5)HPM6E8Y:先楫实时控制芯片驱动的机器人关节“芯”时代

厂商名:上海先楫半导体科技有限公司UX2esmc

应用领域:专为机器人关节的高精度运动控制量身打造。UX2esmc

产品优势:UX2esmc

HPM6E8Y系列MCU内置RISC-V双核,集成2个以太网PHY收发器,不仅支持EtherCAT从控制器(ESC: EtherCAT Slave Controller),还支持多达3个外部端口的时间敏感网络(TSN: Time Sensitive Networking)千兆以太网交换机,同时拥有32通道高分辨率PWM输出及∑∆数字滤波器,为高精度运动控制系统量身打造出色的硬件平台。UX2esmc

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上海先楫半导体嵌入式专家及产品总监费振东详细介绍了专为机器人关节高精度运动控制打造的 HPM6E8Y 系列高性能 MCU 芯片,展现其在高性能、高集成度、小封装及易用性上的显著优势。UX2esmc

“作为国内首款获得正版德国 EtherCAT 从站控制器授权的芯片,HPM6E8Y通过集成双 PHY 收发器与千兆 TSN 交换机,为多关节协同控制提供了微秒级实时通信能力。” 费振东说道。UX2esmc

HPM6E8Y凭借“高算力+强通信+精控制”特性,成为机器人关节、紧凑型伺服驱动器的理想选择。在人型机器人领域,其支持多自由度协同控制,单芯片可驱动四轴电机,适配24V低压电机(如小米CyberGear),电流环频率达20kHz,速度/位置环频率1kHz,满足跑步、抓取等复杂动作的实时响应要求。UX2esmc

(6)G32R501:面向具身机器人的高性能、高安全实时控制MCU/DSP

厂商名:珠海极海半导体有限公司UX2esmc

应用领域:新能源光伏、工业自动化、商业电源、新能源汽车等中高端领域。UX2esmc

产品优势:UX2esmc

  • 极海半导体G32R501是全球首款基于Arm® Cortex®-M52处理器双核架构的高端实时控制MCU,搭载Arm v8.1-M架构的Arm°Cortex-M52内核及自研紫电数学运算扩展指令集;
  • 采用40nm eFlash先进工艺,支持Arm HeliumTM矢量扩展技术,可实现高级ML(机器学习)和DSP(数字信号处理)功能;
  • 内置极海自研的紫电数学指令扩展单元,可极大程度提升算法执行效率,降低CPU访问时延;
  • 同时集成高性能感知、丰富控制外设和灵活外设互联系统。

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极海半导体实时控制MCU/DSP产品线高级产品经理卢鹏升指出,随着具身机器人从工业场景向医疗、农业等领域拓展,其控制系统面临“高爆发、高动态、高精度、高安全”四大核心挑战:需支持复杂控制策略以应对瞬时大功率输出,快速调整动作以适应动态场景,精准感知与执行以完成精细任务,同时具备故障诊断与安全保护机制以保障系统稳定。UX2esmc

针对具身机器人的四大需求,极海推出的G32R501实时控制 MCU/DSP,以“双核架构+自研加速单元”构建了“高性能运算、高精度感知与控制、高安全可靠性、灵活架构设计”这四大技术优势;更依托极海“芯片+算法+参考设计”生态体系,为客户提供全栈支持,加速机器人产业化落地。UX2esmc

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(7)M7000:机器人关节的高性能实时处理器到控制算法的生态闭环

厂商名:广东匠芯创科技有限公司UX2esmc

应用领域:专为工业控制(伺服电机/变频器/PLC/机器人)、光伏能源与数字电源等行业应用设计。UX2esmc

产品优势:UX2esmc

  • M7000系列是六款高性能DSP实时处理器,采用国产自主高算力的RISC-V内核,主频高达552MHz,内置DSP、FPU、HCL、Cordic、FFT、FIR、IIR等单元,具有强大的处理性能与高效的运行能力;
  • 该系列提供大容量内存和丰富的外设接口,处理各类实时数据与实时控制应用,具备高可靠性、高安全性、高开放度的特点,产品矩阵丰富,性能资源配置多样,可适应多应用场景。

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M7000系列的发布,是匠芯创在工业芯片领域的一次重大突破。匠芯创市场总监徐勇称,其纯国产的RISC-V架构打破了ARM与DSP的技术垄断,全链路国产化的设计、流片、封装构建了安全可靠的“中国芯”生态。通过严苛的可靠性测试(如高低温、EFT、雷击浪涌等测试)和性能测试,M7000系列在性能、集成度与可靠性方面达到了国际先进水平,具备了替代进口芯片的强大实力。UX2esmc

“M7000系列在算力、实时、集成、控制、互联五大维度实现突破,为高端装备国产化提供全链路赋能。”徐勇说道。UX2esmc

(8)SC533HGS:赋能高端机器视觉的高性能全局快门图像传感器

厂商名:思特威(上海)电子科技股份有限公司UX2esmc

应用领域:广泛应用于无人机、工业、AR、VR等领域。UX2esmc

产品优势:UX2esmc

作为基于SmartGS™-2 Plus技术平台推出的系列产品,500万像素的SC533HGS专为机器人主摄与空间定位设计,直击传统视觉方案的痛点:UX2esmc

  • 高分辨率与全景视角:2592×1944分辨率搭配4:3比例,支持大角度全景拍摄,相比传统200-300万像素方案,能捕捉更丰富的环境细节,满足复杂场景下的3D定位与物体识别需求。
  • 全局快门技术消除运动形变:区别于手机常用的滚动快门(逐行曝光导致运动物体变形),SC533HGS采用全局快门,同一时间完成整幅图像曝光,即使高速移动中也能呈现无畸变画面。
  • 小型化设计适配紧凑场景:凭借2.2μm像素尺寸与1/2.53"靶面,SC533HGS成为同规格中体积最小的全局快门传感器之一,为无人机、服务机器人等对空间敏感的设备释放更多设计空间。

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从人形机器人、机器狗到工业机械臂、扫地机器人、农业无人机,具身机器人正以多元形态渗透家居、工业、农业、救援等领域。在复杂动态场景中,机器人需实时完成避障、定位、物体识别等任务,视觉感知成为关键突破口。以消费级扫地机器人为例,技术演进路径从单纯清扫到配备机械臂执行复杂任务,本质上是视觉感知能力从“看见”到“理解”的跨越。UX2esmc

宗翔强调:“人类通过眼睛获取80%的环境信息,机器人也需要一对‘敏锐的电子眼’。思特威的使命,就是为机器人提供更精准的视觉感知,让它们‘看得清、判得准、动得稳’。”UX2esmc

(9)KTM5900:高精度智能磁性传感器芯片赋能机器人与自动化

厂商名:泉州昆泰芯微电子科技有限公司UX2esmc

应用领域:专为工业自动化和精密控制领域设计。UX2esmc

产品优势:UX2esmc

昆泰芯KTM59系列是一款高速高精度TMR磁性编码器芯片,基于隧道磁阻效应(TMR),具备高灵敏度和稳定性,支持单对极磁铁实现超高分辨率角度测量。UX2esmc

  • 超高精度:绝对角度精度达±0.025°,有效分辨率高达24bit,可替代传统光编码器。
  • 高速响应:集成双通道16bit 2M SAR ADC,采样速率达2MHz,系统延时低至0.5μs,支持转速高达180,000rpm,适用于高速电机和机器人关节。
  • 自适应校准:内置自动校准算法和256点误差查找表,可一键校正非线性误差,适应复杂磁场环境,支持在轴/离轴/侧轴多种磁铁安装方式。

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昆泰芯CEO武建峰分享道,机器人的本质是一个物理设备,若类比人类,则需具备“耳聪目明,头脑聪慧,身手矫健”三大特质——感知、计算、执行,三者缺一不可。由此,传感器作为机器人的“感官”,需满足“广度、速度、精度、可靠度”四大核心指标:不仅要具备视觉、听觉等多维度感知能力,更要以低延迟响应突发状况(如防止摔倒),确保动作精准并杜绝安全隐患。UX2esmc

作为昆泰芯的明星产品,KTM5900 系列高速高精度TMR磁性编码器芯片,专为工业自动化和精密控制领域设计,基于隧道磁阻效应(TMR),具备高灵敏度和稳定性,支持单对极磁铁实现超高分辨率角度测量,成为破解机器人“神经反射”瓶颈的关键。UX2esmc

(10)TS-PON Gen2:面向人形机器人的通感控一体全光网芯片

厂商名:鹏瞰集成电路(杭州)有限公司UX2esmc

应用领域:机器人UX2esmc

产品优势:UX2esmc

通感控一体的全光网芯片,满足人形机器人内网的高带宽视觉、低时延、伺服驱动、全网时钟同步的需求。UX2esmc

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当下业者更多关注机器人的大脑、小脑、主体,可机器人的“神经网络”同等重要。鹏瞰首席市场营销官江晓峰指出,当下机器人内部是一种“多协议混战”的状态(如CAN总线、以太网、USB等并存),“打开机器人,肚子里全是线,空间受限、布线复杂”。即使拥有再聪明的大小脑,没有“神经网络”将指令即时传递到主体,也是徒劳。UX2esmc

江晓峰强调,鹏瞰的技术路径始终围绕“差异化创新”:“我们不是简单替代传统方案,而是针对工业与机器人场景的独特需求——低时延、高确定性、海量数据传输,量身定制光网技术。”TS-PON技术基于无源光网(PON)架构,融合时间敏感网络(TSN)特性,形成“TS-PON”这一全新技术体系,解决了传统以太网在工业控制中时延高、协议碎片化的难题。UX2esmc

目前,鹏瞰TS-PON芯片已在多个领域落地:某机器人客户将其用于头部摄像头集群的数据传输,一根光纤替代多根USB线,简化头部复杂布线;另一客户将Node芯片集成到伺服控制器,打造“光纤电机”,解决传统电机控制中电缆笨重、易受干扰的问题。UX2esmc

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