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【深度解析】人形機(jī)器人核心控制系統(tǒng)---SoC芯片3家核心梳理(附名單)

2025年6月9日 來(lái)源:太原電教財(cái)經(jīng)一線  瀏覽 261 次 評(píng)論(0)

人形機(jī)器人的主控芯片(SoC)作為"大腦"級(jí)核心部件,承擔(dān)著環(huán)境感知、決策規(guī)劃、運(yùn)動(dòng)控制等關(guān)鍵任務(wù)。當(dāng)前行業(yè)呈現(xiàn)"海外巨頭主導(dǎo)高端市場(chǎng),國(guó)內(nèi)廠商差異化突圍"的競(jìng)爭(zhēng)格局,特斯拉、英偉達(dá)等國(guó)際企業(yè)占據(jù)技術(shù)制高點(diǎn),而華為、地平線、瑞芯微等國(guó)內(nèi)企業(yè)正通過(guò)邊緣計(jì)算、多模態(tài)處理等特色技術(shù)構(gòu)建本土化供應(yīng)鏈優(yōu)勢(shì)!

一、SoC芯片技術(shù)架構(gòu)與核心需求

1. 人形機(jī)器人SoC的四大核心模塊

功能模塊 技術(shù)要求 代表芯片特性
AI計(jì)算單元
4-20TOPS算力支持Transformer
英偉達(dá)Orin(254TOPS)/地平線征程5(128TOPS)
傳感器接口
多模態(tài)數(shù)據(jù)融合(視覺(jué)/力覺(jué)/語(yǔ)音)
瑞芯微RK3588(8K視頻輸入+6TOPS NPU)
實(shí)時(shí)控制單元
<1ms延遲的運(yùn)動(dòng)控制
特斯拉FSD芯片(雙核鎖步架構(gòu))
通信模塊
5G/Wi-Fi6/藍(lán)牙多模互聯(lián)
高通RB5平臺(tái)(支持5G+AI邊緣計(jì)算)

2. 技術(shù)演進(jìn)趨勢(shì)

  • 異構(gòu)計(jì)算架構(gòu):CPU+GPU+NPU+ISP多核協(xié)同(如華為昇騰910B)

  • 存算一體設(shè)計(jì):解決馮·諾依曼瓶頸(寒武紀(jì)MLU系列)

  • 3D堆疊封裝:提升集成度(特斯拉Dojo芯片采用7nm 3D封裝)

二、競(jìng)爭(zhēng)格局與企業(yè)卡位

1. 國(guó)際巨頭技術(shù)路線

企業(yè) 技術(shù)優(yōu)勢(shì) 應(yīng)用案例 局限性
英偉達(dá)
GPU并行計(jì)算(Orin 254TOPS)
優(yōu)必選Walker X運(yùn)動(dòng)規(guī)劃
高功耗(65W)
特斯拉
FSD芯片垂直整合
Optimus Gen2主控
封閉生態(tài)
高通
通信-AI融合(RB5平臺(tái))
小米CyberOne語(yǔ)音交互
實(shí)時(shí)控制能力弱

2. 國(guó)內(nèi)廠商突破路徑

華為

  • 技術(shù)整合:盤(pán)古大模型5.0+鴻蒙OS+昇騰芯片構(gòu)成全棧方案

  • 生態(tài)賦能:通過(guò)華為云機(jī)器人平臺(tái)對(duì)接16家供應(yīng)鏈企業(yè)

全志科技

  • 邊緣計(jì)算特長(zhǎng):MR527芯片支持8路攝像頭接入,功耗<5W

  • 商業(yè)化案例:已應(yīng)用于科沃斯掃地機(jī)器人(市占率31%)

  • 估值彈性:機(jī)器人業(yè)務(wù)營(yíng)收占比預(yù)計(jì)從8%(2023)提升至20%(2025)

瑞芯微

  • 旗艦產(chǎn)品:RK3588芯片支持8K視覺(jué)處理+6TOPS NPU算力

  • 客戶綁定:優(yōu)必選(人形機(jī)器人)、普渡(送餐機(jī)器人)一級(jí)供應(yīng)商

  • 技術(shù)延伸:收購(gòu)結(jié)構(gòu)光技術(shù)補(bǔ)強(qiáng)3D視覺(jué)感知

三、龍頭梳理

第一家--瑞芯微:人形機(jī)器人SoC芯片龍頭,多模態(tài)處理專家

核心邏輯

  1. 高端SoC芯片技術(shù)領(lǐng)先

    • 旗艦產(chǎn)品 RK3588 具備 8K視覺(jué)處理 + 6TOPS NPU算力,支持多傳感器融合(RGBD攝像頭、激光雷達(dá)、力覺(jué)傳感器),滿足人形機(jī)器人環(huán)境感知需求。

    • 自研 3D結(jié)構(gòu)光視覺(jué)芯片,深度分辨率達(dá)0.1mm,優(yōu)于奧比中光同類(lèi)產(chǎn)品。

  2. 頭部客戶深度綁定

    • 優(yōu)必選Walker X:采用瑞芯微SoC實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃。

    • 宇樹(shù)科技(Unitree):四足機(jī)器人H1搭載RK3588芯片。

    • 工業(yè)機(jī)器人:與庫(kù)卡、新松合作,提供高實(shí)時(shí)性控制方案。

  3. 全棧解決方案能力

    • 提供 “主控SoC+電源管理+接口芯片” 完整方案,降低廠商開(kāi)發(fā)門(mén)檻。

    • 與阿里平頭哥合作RISC-V架構(gòu)芯片,布局下一代低功耗AI計(jì)算。

第二家--全志科技:低功耗邊緣計(jì)算SoC龍頭

核心邏輯

  1. 超低功耗AI計(jì)算方案

    • MR527芯片 支持 8路攝像頭 輸入,功耗僅 5W,適用于服務(wù)機(jī)器人。

    • R128芯片 專注語(yǔ)音交互,已用于“湯姆貓”情感機(jī)器人,支持 45種情緒識(shí)別。

  2. 服務(wù)機(jī)器人市占率第一

    • 科沃斯掃地機(jī)器人 市占率31%,全志芯片占比超50%。

    • 九號(hào)公司配送機(jī)器人采用其 T507芯片 實(shí)現(xiàn)SLAM導(dǎo)航

第三家--****:微型傳動(dòng)系統(tǒng)龍頭,人形機(jī)器人關(guān)節(jié)核心供應(yīng)商

核心邏輯

  1. 精密齒輪箱全球領(lǐng)先

    • 微型傳動(dòng)系統(tǒng)精度達(dá) 0.01mm,壽命超 50萬(wàn)次,已用于特斯拉Optimus手指關(guān)節(jié)。

    • 獨(dú)家供應(yīng) 小米CyberOne 的腰部旋轉(zhuǎn)模組,單價(jià)高達(dá) 2000元/套

  2. 人形機(jī)器人關(guān)節(jié)卡位

    • 旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié):諧波減速器+無(wú)框電機(jī)集成方案,適配Optimus Gen 2。

    • 線性執(zhí)行器:推力達(dá) 500N,滿足腿部關(guān)節(jié)需求(對(duì)比美國(guó)LinMot)。

  3. 華為生態(tài)核心伙伴

    • 為華為機(jī)器人提供 精密齒輪+電機(jī)驅(qū)動(dòng)模組,參照車(chē)BU合作模式。

    • 潛在切入 HI模式(Huawei Inside) 供應(yīng)鏈

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