人形機(jī)器人近年來(lái)在公眾視野中的快速崛起，例如宇樹機(jī)器人登上春晚舞臺(tái)，北京亦莊的機(jī)器人馬拉松比賽等等。這些事件不僅展示了人形機(jī)器人技術(shù)的成熟度，也反映了社會(huì)對(duì)這一領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展得益于多方面的技術(shù)進(jìn)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(guó)峰會(huì)-嵌入式分論壇上，先楫半導(dǎo)體產(chǎn)品總監(jiān)及嵌入式專家費(fèi)振東指出，人形機(jī)器人對(duì)主控芯片的需求集中在五個(gè)關(guān)鍵趨勢(shì)：高算力、高精度運(yùn)動(dòng)控制、高實(shí)時(shí)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(shì)不僅是技術(shù)發(fā)展的方向，也是上海先楫半導(dǎo)體的RISC-V MCU產(chǎn)品研發(fā)的重點(diǎn)。

在高算力方面，費(fèi)振東強(qiáng)調(diào)了機(jī)器人對(duì)強(qiáng)勁計(jì)算能力的需求。這種需求不僅體現(xiàn)在機(jī)器人“大腦”需要處理復(fù)雜的AI推理任務(wù)，還體現(xiàn)在各個(gè)關(guān)節(jié)和部件的控制單元上?，F(xiàn)代人形機(jī)器人需要在運(yùn)動(dòng)、感知和決策等方面實(shí)現(xiàn)高度協(xié)調(diào)，這要求主控芯片具備強(qiáng)大的計(jì)算能力。費(fèi)振東提到，MCU從8位到32位的演進(jìn)是行業(yè)發(fā)展的縮影，而32位MCU的性能近年來(lái)顯著提升。上海先楫半導(dǎo)體的第一代產(chǎn)品6750集成了兩個(gè)800MHz主頻的RISC-V CPU，這一性能在國(guó)內(nèi)高性能MCU市場(chǎng)中具有競(jìng)爭(zhēng)力，尤其在國(guó)際主流廠商占據(jù)主導(dǎo)的高端市場(chǎng)中填補(bǔ)了國(guó)產(chǎn)芯片的空白。這種高算力設(shè)計(jì)使先楫的MCU能夠支持機(jī)器人復(fù)雜任務(wù)的實(shí)時(shí)處理，例如在機(jī)器人馬拉松或拳擊大賽中展現(xiàn)的高精度動(dòng)作控制。

高精度運(yùn)動(dòng)控制是費(fèi)振東分享的另一個(gè)重點(diǎn)。他指出，現(xiàn)代人形機(jī)器人主要依賴高性能伺服電機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制，而這些電機(jī)對(duì)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(jī)（如電風(fēng)扇電機(jī)）不同，伺服電機(jī)需要配合一系列專用外設(shè)，包括高精度的PWM控制模塊、ADC模塊（用于力矩和電流感應(yīng)）以及位置編碼器模塊。費(fèi)振東特別提到，當(dāng)前機(jī)器人行業(yè)傾向于使用絕對(duì)式編碼器，這類編碼器通過(guò)高精度協(xié)議實(shí)現(xiàn)位置反饋。先楫半導(dǎo)體的MCU通過(guò)集成可靈活編程的編碼器模塊，能夠適配市面主流的絕對(duì)式編碼器接口，這一設(shè)計(jì)顯著提升了芯片在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制中的靈活性和兼容性。這種模塊化的硬件設(shè)計(jì)理念，不僅降低了開發(fā)者的適配成本，也為機(jī)器人系統(tǒng)的快速迭代提供了技術(shù)保障。

在實(shí)時(shí)通訊方面，費(fèi)振東分析了人形機(jī)器人復(fù)雜系統(tǒng)的通訊需求。一個(gè)典型的人形機(jī)器人可能包含數(shù)十個(gè)自由度，例如靈巧手可能擁有近20個(gè)自由度，每個(gè)自由度都需要一個(gè)電子控制單元（ECU）進(jìn)行精確管理。這些ECU通過(guò)高實(shí)時(shí)性、高同步性的通訊網(wǎng)絡(luò)協(xié)同工作，以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的動(dòng)作協(xié)調(diào)。傳統(tǒng)上，機(jī)器人系統(tǒng)可能使用RS-485等總線技術(shù)，但費(fèi)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(luò)遷移，例如TSN（時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)）等第三代工業(yè)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)技術(shù)。這類技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域已較為成熟，其高帶寬和低延遲特性非常適合機(jī)器人系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性的苛刻要求。先楫半導(dǎo)體的MCU產(chǎn)品通過(guò)支持以太網(wǎng)通訊協(xié)議和相關(guān)參考設(shè)計(jì)，為客戶提供了高效的網(wǎng)絡(luò)解決方案，助力機(jī)器人系統(tǒng)的整體協(xié)同性。

信息安全和高可靠性是費(fèi)振東提到的另一個(gè)重要趨勢(shì)。隨著人形機(jī)器人逐漸進(jìn)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(jià)比不同，機(jī)器人作為高價(jià)值目標(biāo)，容易成為黑客攻擊的對(duì)象?，F(xiàn)在行業(yè)共識(shí)，信息安全和功能安全可能成為機(jī)器人行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)要求，甚至上升為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。而先楫半導(dǎo)體在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中已開始考慮這些需求，例如通過(guò)硬件加密模塊和安全啟動(dòng)機(jī)制增強(qiáng)芯片的安全性。這種前瞻性布局不僅滿足了當(dāng)前客戶的需求，也為未來(lái)機(jī)器人進(jìn)入更廣泛應(yīng)用場(chǎng)景奠定了基礎(chǔ)。

高集成度和小型化同樣是機(jī)器人設(shè)計(jì)中不可忽視的趨勢(shì)。費(fèi)振東提到，人形機(jī)器人的尺寸通常與人類相當(dāng)，這對(duì)嵌入式系統(tǒng)的PCB尺寸提出了極高要求。客戶普遍希望芯片和系統(tǒng)設(shè)計(jì)能夠盡可能小型化，以適應(yīng)緊湊的機(jī)械結(jié)構(gòu)。先楫半導(dǎo)體在2025年初的拉斯維加斯CES展會(huì)上發(fā)布了一款高集成度產(chǎn)品，集成了兩個(gè)600MHz RISC-V CPU，并支持EtherCAT總線設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)不僅提供了高性能計(jì)算能力，還通過(guò)集成化的硬件和軟件參考設(shè)計(jì)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(dá)和姿態(tài)管理模塊等機(jī)器人子系統(tǒng)中也有廣泛應(yīng)用，展現(xiàn)了其在機(jī)器人生態(tài)中的多功能性。

從2000年成立至今，先楫半導(dǎo)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(gè)系列產(chǎn)品，覆蓋從高性能到高性價(jià)比的廣泛應(yīng)用場(chǎng)景。這種快速的產(chǎn)品迭代和市場(chǎng)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(fèi)振東強(qiáng)調(diào)，先楫的產(chǎn)品不僅在性能上對(duì)標(biāo)國(guó)際大廠，還通過(guò)定制化的參考設(shè)計(jì)和支持服務(wù)，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(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體行業(yè)中具有一定的獨(dú)特性，尤其在機(jī)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(guò)費(fèi)振東的分享，可以看出人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展正在推動(dòng)MCU技術(shù)的全面升級(jí)。上海先楫半導(dǎo)體憑借在高算力、運(yùn)動(dòng)控制、實(shí)時(shí)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(shè)計(jì)，先楫的產(chǎn)品為機(jī)器人行業(yè)的快速發(fā)展提供了關(guān)鍵支持。同時(shí)，其對(duì)信息安全和小型化的重視也反映了行業(yè)對(duì)未來(lái)應(yīng)用場(chǎng)景的深刻洞察。隨著人形機(jī)器人逐步走進(jìn)公眾生活，先楫半導(dǎo)體等國(guó)產(chǎn)芯片廠商的崛起，不僅填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)高性能MCU市場(chǎng)的空白，也為中國(guó)在全球機(jī)器人產(chǎn)業(yè)中的競(jìng)爭(zhēng)力提升貢獻(xiàn)了力量。