人形機器人近年來在公眾視野中的快速崛起，例如宇樹機器人登上春晚舞臺，北京亦莊的機器人馬拉松比賽等等。這些事件不僅展示了人形機器人技術(shù)的成熟度，也反映了社會對這一領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。機器人產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展得益于多方面的技術(shù)進步，尤其是主控芯片的性能提升。在今日召開的第五屆RISC-V中國峰會-嵌入式分論壇上，先楫半導體產(chǎn)品總監(jiān)及嵌入式專家費振東指出，人形機器人對主控芯片的需求集中在五個關(guān)鍵趨勢：高算力、高精度運動控制、高實時性同步通訊、高集成度與小型化，以及高安全性和可靠性。這些趨勢不僅是技術(shù)發(fā)展的方向，也是上海先楫半導體的RISC-V MCU產(chǎn)品研發(fā)的重點。

在高算力方面，費振東強調(diào)了機器人對強勁計算能力的需求。這種需求不僅體現(xiàn)在機器人“大腦”需要處理復雜的AI推理任務，還體現(xiàn)在各個關(guān)節(jié)和部件的控制單元上。現(xiàn)代人形機器人需要在運動、感知和決策等方面實現(xiàn)高度協(xié)調(diào)，這要求主控芯片具備強大的計算能力。費振東提到，MCU從8位到32位的演進是行業(yè)發(fā)展的縮影，而32位MCU的性能近年來顯著提升。上海先楫半導體的第一代產(chǎn)品6750集成了兩個800MHz主頻的RISC-V CPU，這一性能在國內(nèi)高性能MCU市場中具有競爭力，尤其在國際主流廠商占據(jù)主導的高端市場中填補了國產(chǎn)芯片的空白。這種高算力設計使先楫的MCU能夠支持機器人復雜任務的實時處理，例如在機器人馬拉松或拳擊大賽中展現(xiàn)的高精度動作控制。

高精度運動控制是費振東分享的另一個重點。他指出，現(xiàn)代人形機器人主要依賴高性能伺服電機進行運動控制，而這些電機對速度、位置和力矩的精確控制提出了極高要求。與傳統(tǒng)電機（如電風扇電機）不同，伺服電機需要配合一系列專用外設，包括高精度的PWM控制模塊、ADC模塊（用于力矩和電流感應）以及位置編碼器模塊。費振東特別提到，當前機器人行業(yè)傾向于使用絕對式編碼器，這類編碼器通過高精度協(xié)議實現(xiàn)位置反饋。先楫半導體的MCU通過集成可靈活編程的編碼器模塊，能夠適配市面主流的絕對式編碼器接口，這一設計顯著提升了芯片在機器人運動控制中的靈活性和兼容性。這種模塊化的硬件設計理念，不僅降低了開發(fā)者的適配成本，也為機器人系統(tǒng)的快速迭代提供了技術(shù)保障。

在實時通訊方面，費振東分析了人形機器人復雜系統(tǒng)的通訊需求。一個典型的人形機器人可能包含數(shù)十個自由度，例如靈巧手可能擁有近20個自由度，每個自由度都需要一個電子控制單元（ECU）進行精確管理。這些ECU通過高實時性、高同步性的通訊網(wǎng)絡協(xié)同工作，以實現(xiàn)精準的動作協(xié)調(diào)。傳統(tǒng)上，機器人系統(tǒng)可能使用RS-485等總線技術(shù)，但費振東觀察到，行業(yè)正向基于以太網(wǎng)的高速、高帶寬通訊網(wǎng)絡遷移，例如TSN（時間敏感網(wǎng)絡）等第三代工業(yè)實時以太網(wǎng)技術(shù)。這類技術(shù)在工業(yè)自動化領(lǐng)域已較為成熟，其高帶寬和低延遲特性非常適合機器人系統(tǒng)對實時性的苛刻要求。先楫半導體的MCU產(chǎn)品通過支持以太網(wǎng)通訊協(xié)議和相關(guān)參考設計，為客戶提供了高效的網(wǎng)絡解決方案，助力機器人系統(tǒng)的整體協(xié)同性。

信息安全和高可靠性是費振東提到的另一個重要趨勢。隨著人形機器人逐漸進入家庭、醫(yī)療、軍事和金融等敏感領(lǐng)域，其安全性需求顯著提升。與傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域更注重性能和性價比不同，機器人作為高價值目標，容易成為黑客攻擊的對象?，F(xiàn)在行業(yè)共識，信息安全和功能安全可能成為機器人行業(yè)的標準要求，甚至上升為國家標準。而先楫半導體在產(chǎn)品設計中已開始考慮這些需求，例如通過硬件加密模塊和安全啟動機制增強芯片的安全性。這種前瞻性布局不僅滿足了當前客戶的需求，也為未來機器人進入更廣泛應用場景奠定了基礎(chǔ)。

高集成度和小型化同樣是機器人設計中不可忽視的趨勢。費振東提到，人形機器人的尺寸通常與人類相當，這對嵌入式系統(tǒng)的PCB尺寸提出了極高要求?？蛻羝毡橄Ｍ酒拖到y(tǒng)設計能夠盡可能小型化，以適應緊湊的機械結(jié)構(gòu)。先楫半導體在2025年初的拉斯維加斯CES展會上發(fā)布了一款高集成度產(chǎn)品，集成了兩個600MHz RISC-V CPU，并支持EtherCAT總線設計。這種設計不僅提供了高性能計算能力，還通過集成化的硬件和軟件參考設計降低了客戶的開發(fā)難度。此外，先楫的MCU在傳感器、激光雷達和姿態(tài)管理模塊等機器人子系統(tǒng)中也有廣泛應用，展現(xiàn)了其在機器人生態(tài)中的多功能性。

從2000年成立至今，先楫半導體在短短五年內(nèi)完成了從通用MCU到專用MCU的轉(zhuǎn)型，推出了8個系列產(chǎn)品，覆蓋從高性能到高性價比的廣泛應用場景。這種快速的產(chǎn)品迭代和市場布局得益于先楫與客戶、投資方及合作伙伴的緊密協(xié)作。費振東強調(diào)，先楫的產(chǎn)品不僅在性能上對標國際大廠，還通過定制化的參考設計和支持服務，為客戶提供了從硬件到軟件的完整解決方案。這種全棧式支持模式在國產(chǎn)半導體行業(yè)中具有一定的獨特性，尤其在機器人這一高技術(shù)壁壘領(lǐng)域，能夠有效降低客戶的開發(fā)門檻。

通過費振東的分享，可以看出人形機器人產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展正在推動MCU技術(shù)的全面升級。上海先楫半導體憑借在高算力、運動控制、實時通訊、集成度和安全性等方面的技術(shù)積累，已在這一賽道占據(jù)了重要位置。從高算力的RISC-V CPU到靈活的編碼器模塊，再到支持以太網(wǎng)通訊的參考設計，先楫的產(chǎn)品為機器人行業(yè)的快速發(fā)展提供了關(guān)鍵支持。同時，其對信息安全和小型化的重視也反映了行業(yè)對未來應用場景的深刻洞察。隨著人形機器人逐步走進公眾生活，先楫半導體等國產(chǎn)芯片廠商的崛起，不僅填補了國內(nèi)高性能MCU市場的空白，也為中國在全球機器人產(chǎn)業(yè)中的競爭力提升貢獻了力量。