摘要：电子发烧友网报道（文 / 吴子鹏）当前，人形机器人正从概念阶段逐步迈向规模化落地，对芯片的需求呈现显著增长态势。无论是作为 “大脑” 和 “小脑” 的核心计算模块，还是感知系统与控制系统，芯片均是实现这些系统功能的关键基石。
电子发烧友网报道（文 / 吴子鹏）当前，人形机器人正从概念阶段逐步迈向规模化落地，对芯片的需求呈现显著增长态势。无论是作为 “大脑” 和 “小脑” 的核心计算模块，还是感知系统与控制系统，芯片均是实现这些系统功能的关键基石。
在电子发烧友网《人形机器人的电机控制和传感器》专题中，兆易创新微处理器事业部产品市场总监陈思伟表示，兆易创新凭借在存储、MCU 及模拟芯片领域的深厚技术积累，构建起了覆盖 GD32 MCU、Flash、利基型 DRAM 及模拟芯片的丰富产品矩阵，为人形机器人提供全栈式支持。
兆易创新微处理器事业部产品市场总监陈思伟
在人形机器人系统中，MCU 是驱动系统与感知系统的核心，承担着实现这些系统实时性、高精度控制以及多源数据深度融合的重要任务。
在驱动系统方面，人形机器人的关节驱动依赖多轴伺服系统，每个关节都需要独立的闭环控制，涉及电流环、速度环、位置环的多级控制架构，因此对高精度、高实时性的 MCU 有着迫切需求。陈思伟指出，兆易创新为人形机器人驱动控制和感知融合提供了丰富的 MCU 产品选择。其中，GD32H75E MCU 采用先进的 ARM® Cortex®-M7 内核，不仅能够实现 600MHz 的超高运行频率，更通过双发射 6 级流水线架构和浮点运算单元（FPU），使其特别适合处理机器人运动控制中的复杂算法和实时多任务需求。
例如，随着人形机器人技术的发展，对高动态响应、多轴协同、能效比和实时通信提出了更高要求。为此，GD32H75E 高性能 MCU 集成 EtherCAT 从站控制器和内置 2 个 PHY，并集成硬件 FPU/DSP 加速，能够充分满足高动态伺服控制需求；同时支持 EtherCAT+CAN FD 双总线架构，确保达到 μs 级多轴同步，适用于复杂运动控制场景，支持多关节数据的高速交互，有效减少通信延迟。
在感知系统中，人形机器人配备了多种传感器，包括视觉传感器、惯性测量单元 IMU、力矩传感器、触觉传感器、位置传感器、听觉传感器、温度传感器、电流传感器、气压传感器等。GD32H7 系列重点聚焦力觉、视觉（如 ToF、RGB-D）、惯性（IMU）及环境感知（激光雷达、超声波）等关键传感器技术。GD32H7 凭借 ARM Cortex-M7 600MHz 内核、双精度 FPU 及 DSP 加速功能，可实时处理多源传感器产生的海量数据，例如通过硬件加速实现 IMU 姿态解算、光学流计算或力反馈信号的滤波降噪。其 4MB Flash/1MB SRAM 的大容量存储支持多模态数据缓存，而高速 SPI/I2C/USART 接口与 16-bit ADC 则确保了高精度传感器数据的低延迟采集。GD32H7 能够在单芯片上完成多传感器数据融合，为人形机器人的实时运动规划与环境交互提供有力支持。
GD32G5 系列 MCU 专为机器人传感与执行系统打造全方位优化方案，其搭载 ARM® Cortex®-M33 内核，以 216MHz 主频和 5 级流水线架构实现纳秒级实时响应；创新集成 4 通道 12 位 ADC（5.3MSPS）与 4 通道 12 位 DAC（15MSPS），构建高精度闭环信号链，支持多模态传感器数据同步采集与精准控制；配备 16 通道高分辨率定时器（145ps 精度），可生成超高精度 PWM 波形，支持系统级 IEC 61508 SIL2 等级功能安全标准，提供完整的 Safety Package，包括 Safety Manual、FMEDA 及自检库等一系列功能安全资料。
此外，GD32E23x 系列 MCU 专为机器人编码器系统深度优化，搭载 72MHz Cortex®-M23 内核，提供包括单周期乘法器和 17 周期除法器在内的高级处理功能；GD32E23x、GD32C113x 系列 MCU 可适用于六维力矩传感器机器人关节控制、温度传感器、电子皮肤等应用场景。
除了 GD32 MCU，在存储类产品方面，兆易创新提供高速的 SPI NOR Flash GD25LX 系列，数据吞吐量达 400MB/s，能够满足快速的代码读取和程序启动需求。值得一提的是，兆易创新还提供高性能、集成驱动二合一 SOC 驱动芯片 GD30DRE508 系列，可适配机器人的关节驱动。
陈思伟强调，兆易创新致力于为人形机器人提供从感知、计算到存储的一站式核心控制系统解决方案。
从产业发展进程来看，2024 年是人形机器人发展的加速之年，2025 年则被视为商业化量产元年。GGII 在《2025 年人形机器人产业发展蓝皮书》中预测，2025 年全球人形机器人市场销量有望达到 1.24 万台，市场规模 63.39 亿元；到 2030 年，全球人形机器人市场销量将接近 34 万台，市场规模将超过 640 亿元；到 2035 年，全球人形机器人市场销量将超过 500 万台，市场规模将超过 4000 亿元。
陈思伟认为，2025 年人形机器人将迎来规模化量产的关键拐点，这将推动高精度电机控制、多模态传感和边缘计算芯片需求的爆发。未来，人形机器人的电机控制将朝着高精度、智能化、集成化方向发展，依赖高性能 GD32 MCU 支持先进算法和实时响应；传感技术则趋向多模态融合与边缘计算，需要低功耗、高带宽的芯片处理多传感器数据。同时，兆易创新将凭借丰富的 MCU、存储芯片等产品线，提升算力、降低功耗并简化系统设计，推动人形机器人核心技术的突破与规模化应用。
作为国内最早布局机器人行业的芯片供应商之一，兆易创新凭借丰富的产品线组合（涵盖 GD32 MCU、NOR Flash、利基型 DRAM、Analog 产品等）和深厚的技术积累，已与多家头部机器人厂商建立深度合作。“我们将充分发挥先发优势，重点布局伺服驱动实时控制、传感器融合处理和功能安全认证三大领域，通过高性能 AI 加速 MCU，以及完善的算法生态，为客户提供高性价比的一站式解决方案，助力人形机器人产业快速实现商业化落地。” 陈思伟最后说道。
来源：核芯产业观察
