文 | 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫

進(jìn)入 2025 年下半年，人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)升溫再度按下了“快進(jìn)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(jī)器人 Unitree H2。Unitree H2 身高 180 厘米，體重 70 公斤，其整體外形設(shè)計(jì)更加貼近人類的真實(shí)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(jìn)一步增強(qiáng)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(jī)器人第3版原型，并預(yù)計(jì)在2026年開始量產(chǎn)，目標(biāo)是在五年內(nèi)實(shí)現(xiàn)年生產(chǎn)100萬臺(tái)。

那么，在這場人形機(jī)器人的全球競速賽中，帶火了哪些芯片呢？

AI 芯片：人形機(jī)器人的 "智慧大腦

作為機(jī)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。

當(dāng)前全球市場仍以英偉達(dá) Jetson 系列、英特爾 Xeon 系列為主導(dǎo)，特斯拉自研的 Dojo芯片則專為 Optimus 機(jī)器人優(yōu)化，這些產(chǎn)品憑借成熟的軟件生態(tài)占據(jù)高端市場。

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(shí)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(tái)，可應(yīng)用于服務(wù)機(jī)器人、工業(yè)機(jī)器人、特種機(jī)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(dá)6TOPS的AI算力，能夠滿足復(fù)雜場景下的計(jì)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(jí)機(jī)器人應(yīng)用。瑞芯微的人形機(jī)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(dāng)”C1236芯片，以武漢大學(xué)自主研發(fā)的首個(gè)人形機(jī)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(qiáng)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(jī)器人“靈巧手”具身智能硬件產(chǎn)品。

伺服驅(qū)動(dòng)芯片："神經(jīng) + 小腦" 雙核心

運(yùn)動(dòng)控制芯片作為“小腦”，負(fù)責(zé)將決策指令轉(zhuǎn)化為精準(zhǔn)機(jī)械動(dòng)作，管控 12-24 個(gè)自由度的關(guān)節(jié)電機(jī)，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(dòng)芯片則作為“神經(jīng)傳導(dǎo)器”，實(shí)現(xiàn)電機(jī)力矩、轉(zhuǎn)速的精準(zhǔn)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(yùn)動(dòng)的平滑度。

國際市場上，德州儀器 TMS320F28377D、意法半導(dǎo)體 STM32H7 系列、安森美 MC56F84789、德州儀器 DRV8313 占據(jù)主流地位。

國內(nèi)方面，全志科技的MR系列機(jī)器人芯片采用12nm制程，集成CPU+GPU+NPU異構(gòu)架構(gòu)，算力達(dá)3-4TOPs，功耗僅5W，支持毫秒級(jí)響應(yīng)，為小米CyberDog、宇樹Unitree系列等產(chǎn)品提供運(yùn)動(dòng)控制和環(huán)境感知核心算力，成本僅為英偉達(dá)Jetson Nano的1/3。

匯川技術(shù)以變頻技術(shù)為基礎(chǔ)，逐步擴(kuò)展至伺服系統(tǒng)、PLC(可編程邏輯控制器)、工業(yè)機(jī)器人等產(chǎn)品領(lǐng)域，2017年其推出首款SCARA機(jī)器人，進(jìn)軍工業(yè)機(jī)器人整機(jī)市場。到2019年，公司已形成涵蓋控制層、驅(qū)動(dòng)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(jī)器人專項(xiàng)團(tuán)隊(duì)，開始布局下一代機(jī)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(shí)現(xiàn)微秒級(jí)多關(guān)節(jié)協(xié)同控制，切入頭部機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)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(zhǔn)控制設(shè)計(jì)，配套激光雷達(dá)等外設(shè)。

鳴志電器的空心杯電機(jī)已實(shí)現(xiàn)φ8mm-24mm全尺寸覆蓋，與行業(yè)標(biāo)桿企業(yè)MAXON的性能相近。目前已與20余家人形機(jī)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(shí)時(shí)算力與靈活控制外設(shè)，支持復(fù)雜算法的高速運(yùn)算，適用于人形機(jī)器人關(guān)節(jié)控制器與靈巧手控制。

芯朋微在人形機(jī)器人領(lǐng)域的相關(guān)應(yīng)用產(chǎn)品主要是BLDC電機(jī)功率驅(qū)動(dòng)芯片和微步進(jìn)電機(jī)數(shù)字驅(qū)動(dòng)芯片，未來還有集成功率器件的驅(qū)動(dòng)模塊產(chǎn)品。

視覺傳感芯片：3D 感知成中高端標(biāo)配

視覺傳感芯片如同機(jī)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(jī)型的標(biāo)配。

國內(nèi)方面，奧比中光與微軟合作的 Femto 系列 iToF 深度相機(jī)，以其優(yōu)異的性能，成為了各類型機(jī)器人在室內(nèi)外復(fù)雜場景下執(zhí)行視覺應(yīng)用的理想選擇。 iToF（Time of Flight） 技術(shù)能夠精確測量光線飛行時(shí)間，從而構(gòu)建出高精度的 3D 深度圖像。奧比中光占據(jù)國內(nèi)服務(wù)機(jī)器人3D視覺市場70%份額的傳感器，可結(jié)合地平線諸如征程6P芯片的560TOPS算力，支持機(jī)器人動(dòng)態(tài)避障與路徑重規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)決策。

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(dá)Holoscan和Jetson平臺(tái)，可為仿人機(jī)器人提供動(dòng)態(tài)環(huán)境下的實(shí)時(shí)圖像捕捉能力，顯著提升機(jī)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(jī)器人應(yīng)用的CMOS圖像傳感器。

通信接口芯片：打通機(jī)器人 “數(shù)據(jù)神經(jīng)網(wǎng)”

通信接口芯片負(fù)責(zé)機(jī)器人內(nèi)部各模塊（算力、控制、傳感）及機(jī)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。

國際市場上，恩智浦 S32K39、德州儀器 SN65HVD230、英飛凌 LAN9252 是主流選擇，壟斷工業(yè)機(jī)器人通信模塊市場。

國內(nèi)方面，創(chuàng)耀科技的EtherCAT從站控制芯片性能指標(biāo)國際先進(jìn)。通信延遲可低至微秒級(jí)，整個(gè)系統(tǒng)的抖動(dòng)遠(yuǎn)小于1微秒，能夠滿足人形機(jī)器人等對(duì)實(shí)時(shí)性、同步性要求極高的應(yīng)用場景。

單臺(tái)人形機(jī)器人對(duì)EtherCAT芯片的需求量約為28-58顆，市場規(guī)模預(yù)計(jì)在2025年達(dá)到28-58億元。隨著機(jī)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(jī)大廠供應(yīng)鏈。

裕太微的低延遲以太網(wǎng)芯片專為機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制設(shè)計(jì)，支持復(fù)雜環(huán)境下的高精度協(xié)同，工業(yè)機(jī)器人通信模塊市占率快速提升，成為多節(jié)點(diǎn)協(xié)同控制的核心配套。

電源管理芯片：機(jī)器人的“能量心臟”

電源管理芯片負(fù)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(jī)器人續(xù)航與運(yùn)行安全，細(xì)分包括 AHB 控制器、BMS 芯片、電源模塊等。

國際市場由德州儀器 BQ27546、ADI LTC3880 等產(chǎn)品主導(dǎo)，在快充與安全控制領(lǐng)域技術(shù)成熟。

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(jī)功耗低于 50mW，具備 12 項(xiàng)全面保護(hù)功能，適用于機(jī)器人超級(jí)快充場景。

通嘉科技 LD5780 采用 AHB Flyback 拓?fù)湓O(shè)計(jì)，內(nèi)置 700V 高壓啟動(dòng)電路，支持 CRM+DCM 混合模式運(yùn)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(jī)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(jī)器人細(xì)分場景中實(shí)現(xiàn)批量出貨，進(jìn)一步完善了國產(chǎn)化供應(yīng)鏈。

存儲(chǔ)芯片："記憶中樞" 需求爆發(fā)

據(jù)悉，一臺(tái)人形機(jī)器人至少需要使用48片以上的各種類型存儲(chǔ)芯片。 這些芯片用于快速啟動(dòng)代碼存儲(chǔ)（如NOR Flash）、大容量數(shù)據(jù)記錄（如NAND Flash）、以及運(yùn)行時(shí)的臨時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)（如DRAM）等。

國際市場上，三星 LPDDR5、美光 NVMe SSD、鎧俠 NAND Flash 占據(jù)主導(dǎo)地位，技術(shù)迭代速度快。近年來，眾多存儲(chǔ)芯片企業(yè)加速適配人形機(jī)器人需求。

國內(nèi)方面，兆易創(chuàng)新的NOR Flash用于機(jī)器人快速啟動(dòng)代碼存儲(chǔ)，NAND Flash用于大容量數(shù)據(jù)記錄。

北京君正針對(duì)人形機(jī)器人對(duì)高集成度、低功耗存儲(chǔ)方案的要求，推出3D DRAM技術(shù)，借助近存計(jì)算架構(gòu)優(yōu)化存儲(chǔ)與計(jì)算協(xié)同效率。其智慧大腦芯片將存儲(chǔ)單元與AI計(jì)算模塊深度融合，大幅提升機(jī)器人在環(huán)境感知、多模態(tài)決策時(shí)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理能力。

東芯股份的NAND Flash產(chǎn)品在人形機(jī)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(chǔ)解決方案，滿足機(jī)器人操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序存儲(chǔ)需求。

佰維存儲(chǔ)表示，機(jī)器人執(zhí)行環(huán)境感知等任務(wù)時(shí)對(duì)存儲(chǔ)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(jī)器狗已應(yīng)用其LPDDR4X、eMMC存儲(chǔ)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(jī)器人芯片產(chǎn)業(yè)化目前處于穩(wěn)步推進(jìn)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(jià)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(yùn)動(dòng)控制類芯片（含 MCU、伺服驅(qū)動(dòng)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(jī)器人關(guān)節(jié)數(shù)量較多，對(duì) 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(jī)器人中實(shí)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(jī)器人避障、基礎(chǔ)定位等需求，隨著人形機(jī)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(jī)器人認(rèn)知決策、復(fù)雜任務(wù)規(guī)劃等核心功能，對(duì)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(jìn)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。