人形機器人,帶火這些國產芯片
進入 2025 年下半年,人形機器人產業升溫再度按下了「快進鍵」:科技企業們不再藏著掖著,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,其整體外形設計更加貼近人類的真實形態,從外觀上給人以更接近真人的視覺感受。在官方發布的視頻中,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,并預計在 2026 年開始量產,目標是在五年內實現年生產 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 決策芯片承擔著環境感知、任務規劃、語義理解等復雜智能任務,是算力核心所在。
從成本構成來看,單顆 AI 芯片的成本在 1-3 萬元左右不等。

當前全球市場仍以英偉達 Jetson 系列、英特爾 Xeon 系列為主導,特斯拉自研的 Dojo 芯片則專為 Optimus 機器人優化,這些產品憑借成熟的軟件生態占據高端市場。
國內企業正憑借技術差異化創新與場景深度適配實現關鍵突破:
瑞芯微作為國產 SoC 龍頭,其 RK3588/RK3568 等作為高性能、低功耗的 AIoT 芯片平臺,可應用于服務機器人、工業機器人、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用。瑞芯微的人形機器人客戶包括優必選、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,以武漢大學自主研發的首個人形機器人「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」具身智能硬件產品。
伺服驅動芯片:"神經 + 小腦" 雙核心
運動控制芯片作為「小腦」,負責將決策指令轉化為精準機械動作,管控 12-24 個自由度的關節電機,需滿足 0.1ms 以內的響應延遲和多軸同步控制需求。伺服驅動芯片則作為「神經傳導器」,實現電機力矩、轉速的精準調節,電流響應速度與抗干擾性直接影響關節運動的平滑度。

國際市場上,德州儀器 TMS320F28377D、意法半導體 STM32H7 系列、安森美 MC56F84789、德州儀器 DRV8313占據主流地位。
國內方面,全志科技的MR 系列機器人芯片采用 12nm 制程,集成 CPU+GPU+NPU 異構架構,算力達 3-4TOPs,功耗僅 5W,支持毫秒級響應,為小米 CyberDog、宇樹 Unitree 系列等產品提供運動控制和環境感知核心算力,成本僅為英偉達 Jetson Nano 的 1/3。
匯川技術以變頻技術為基礎,逐步擴展至伺服系統、PLC(可編程邏輯控制器)、工業機器人等產品領域,2017 年其推出首款 SCARA 機器人,進軍工業機器人整機市場。到 2019 年,公司已形成涵蓋控制層、驅動層、執行層的完整工控產品體系,伺服系統市場份額躋身行業前三。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。
先楫半導體 HPM6E00、HPM5300 系列集成 EtherCAT 從站控制器,雙核 600MHz 實現微秒級多關節協同控制,切入頭部機器人關節驅動模塊供應鏈。
國民技術N32H 系列作為國內首款雙核 MCU,專為靈巧手精準控制設計,配套激光雷達等外設。
鳴志電器的空心杯電機已實現φ8mm-24mm 全尺寸覆蓋,與行業標桿企業 MAXON 的性能相近。目前已與 20 余家人形機器人企業建立合作。
極海的 G32R501 系列 MCU,基于 ArmCortex- M52 雙核架構,集成 Helium 技術,具備高實時算力與靈活控制外設,支持復雜算法的高速運算,適用于人形機器人關節控制器與靈巧手控制。
芯朋微在人形機器人領域的相關應用產品主要是 BLDC 電機功率驅動芯片和微步進電機數字驅動芯片,未來還有集成功率器件的驅動模塊產品。
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。

國內方面,奧比中光與微軟合作的 Femto 系列 iToF 深度相機,以其優異的性能,成為了各類型機器人在室內外復雜場景下執行視覺應用的理想選擇。 iToF(Time of Flight)技術能夠精確測量光線飛行時間,從而構建出高精度的 3D 深度圖像。奧比中光占據國內服務機器人 3D 視覺市場 70% 份額的傳感器,可結合地平線諸如征程 6P 芯片的 560TOPS 算力,支持機器人動態避障與路徑重規劃,實現實時決策。
豪威科技推出的全局快門(GS)圖像傳感器解決方案,結合英偉達 Holoscan 和 Jetson 平臺,可為仿人機器人提供動態環境下的實時圖像捕捉能力,顯著提升機器人在復雜場景中的適應性。
此外,思特威、格科微等企業也在布局機器人應用的 CMOS 圖像傳感器。
通信接口芯片:打通機器人「數據神經網」
通信接口芯片負責機器人內部各模塊(算力、控制、傳感)及機器人與外部設備的數據傳輸,需滿足低延遲、高可靠性、多協議兼容的要求。

國際市場上,恩智浦 S32K39、德州儀器 SN65HVD230、英飛凌 LAN9252是主流選擇,壟斷工業機器人通信模塊市場。
國內方面,創耀科技的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,市場規模預計在 2025 年達到 28-58 億元。隨著機器人產業的快速發展,這一需求還將持續增長。目前創耀科技已切入優必選、雷賽智能等整機大廠供應鏈。
裕太微的低延遲以太網芯片專為機器人運動控制設計,支持復雜環境下的高精度協同,工業機器人通信模塊市占率快速提升,成為多節點協同控制的核心配套。
電源管理芯片:機器人的「能量心臟」
電源管理芯片負責電壓調節、安全監控、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
穩定性,直接影響機器人續航與運行安全,細分包括 AHB 控制器、BMS 芯片、電源模塊等。

國際市場由德州儀器 BQ27546、ADI LTC3880 等產品主導,在快充與安全控制領域技術成熟。
國內方面,東科半導體的 DK87XXBD系列 AHB 電源管理芯片集成兩顆氮化鎵功率器件,開關頻率最高 800kHz,系統效率行業領先,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 拓撲設計,內置 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電源中應用廣泛。
成都華微的電源管理芯片與 AI 加速器、傳感器融合芯片協同研發,適配工業機器人多模態感知系統。
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批量出貨,進一步完善了國產化供應鏈。
存儲芯片:"記憶中樞" 需求爆發
據悉,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)、大容量數據記錄(如 NAND Flash)、以及運行時的臨時數據存儲(如 DRAM)等。

國際市場上,三星 LPDDR5、美光 NVMe SSD、鎧俠 NAND Flash 占據主導地位,技術迭代速度快。近年來,眾多存儲芯片企業加速適配人形機器人需求。
國內方面,兆易創新的 NOR Flash 用于機器人快速啟動代碼存儲,NAND Flash 用于大容量數據記錄。
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,借助近存計算架構優化存儲與計算協同效率。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境感知、多模態決策時的實時數據處理能力。
東芯股份的 NAND Flash 產品在人形機器人領域廣泛應用,其 3D NAND Flash 技術提供大容量、高性能存儲解決方案,滿足機器人操作系統和應用程序存儲需求。
佰維存儲表示,機器人執行環境感知等任務時對存儲芯片要求高,公司已推出適用于具身智能領域的多種產品,并積極拓展頭部客戶,宇樹科技的 Go2 智能機器狗已應用其 LPDDR4X、eMMC 存儲產品。
業內人士向半導體產業縱橫表示,國內人形機器人芯片產業化目前處于穩步推進的階段,整體呈現「基礎場景逐步落地、高端領域仍需追趕」的格局。在競爭層面,海外企業憑借成熟的技術積累和生態優勢,在高端市場仍占據主導地位,而國內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勢。
從具備潛力的方向來看,運動控制類芯片(含 MCU、伺服驅動芯片)和視覺傳感芯片有望迎來更廣闊的發展空間。其中,人形機器人關節數量較多,對 MCU 的需求量較大,兆易創新、全志科技等企業的相關產品已在部分四足、人形機器人中實現批量應用;視覺傳感芯片方面,國產廠商在 3D 視覺、ToF 傳感等技術上持續打磨,產品能滿足機器人避障、基礎定位等需求,隨著人形機器人在工業輔助、家庭服務等場景的逐步滲透,相關需求有望穩步增長。
而高端主控芯片(AI 決策芯片)目前仍存在明顯短板。這類芯片承擔著機器人認知決策、復雜任務規劃等核心功能,對算力密度、低功耗控制以及軟件生態兼容性要求極高。盡管國內部分企業已推出相關產品,在局部性能上取得了一定突破,但在先進制程工藝、自主軟件生態搭建、復雜算法適配等方面,與海外成熟產品仍有差距。



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