兆易创新全栈芯片已就位芯片破解
芯片破解从春晚舞台到世界机器人大会,人形机器人已经不再是舞台上的木偶,开始向真正的生产力工具过渡。2025年是中国人形机器人走向规模化量产和商业落地的关键年份,众多头部企业纷纷宣布重大进展。根据公开数据显示,优必选Walkers系列获车厂超500台订单并拿下2.5亿元大单;智元机器人计划下半年规模出货,预计2026年达数千台产量;宇树科技年量产目标超5000台,推出仅3.99万元的轻量版产品。
而硬件系统的成熟,正是人形机器人实现规模化量产与商业落地的重要基础。其环境感知、运动控制与任务执行能力,依赖于感知层、旋转关节、直线关节、整体躯干、灵巧手、机器脚六大核心单元的高效协同;在这一架构中,芯片的性能与高效的通信更是直接决定机器人的实时响应速度与智能水平。
芯片破解在芯片赋能机器人硬件的赛道上,兆易创新凭借多年技术积累,构建覆盖控制、存储及模拟的完整产品矩阵,为人形机器人提供全栈式芯片支持。其中,GD32高性能MCU可用于多关节实时运动控制与系统调度;旗下Flash为决策计算提供高速高可靠的数据存储保障;模拟芯片更覆盖传感器信号调理、电机驱动、电源管理等关键环节,从感知、决策到执行全链路赋能机器人系统。
完善矩阵赋能精准控制
运动控制系统如同人形机器人的小脑,负责根据目标轨迹和负载状态,协调驱动器控制执行电机完成精确动作。在这一系统中,MCU作为主处理器的神经末梢,分布于各关节,承担指令接收、电机驱动、编码器/IMU数据处理及力矩、位置、速度的闭环控制。这种分布式架构有效降低主控负载,保障动作的低延迟、高精度与多关节协同,是实现灵活稳定运动的核心基础。
灵巧手空间受限且电机密集,对高集成度MCU需求迫切。GD32G5系列凭借单芯片驱动多电机的能力脱颖而出。以GD32G553为例,其采用Arm Cortex-M33内核,主频高达216MHz,集成DSP指令集、单精度FPU及硬件三角函数加速器(TMU),算力强劲,可轻松实现单电机精密控制或同时驱动3至4个电机。同时,其WLCSP81封装尺寸仅4×4mm,极大节省空间,三颗芯片即可覆盖灵巧手全部关节,显著优化布局与成本。
芯片破解人形机器人中的关节众多,对驱动的要求各不相同,如腿部负责支撑与动态平衡,需实时计算步态并调整姿态,对算力要求更高,GD32H7系列就非常适用。其搭载600MHz Cortex-M7内核,配备双精度FPU、TMU及滤波算法加速器(FAC),集成CAN-FD、以太网等工业接口,能够在单芯片上完成多传感器数据融合,广泛用于人形机器人腿部关节及机器狗中。
EtherCAT总线在人形机器人中广泛用于整合关节、传感器与控制器通信,若采用该协议,GD32H75E是理想之选。该芯片在GD32H7基础上集成正版授权的EtherCAT IP,内置2颗百兆以太网PHY,支持μs级多轴同步,满足复杂运动场景下高速、低延迟通信需求,可用在需执行精细抓取等任务、控制精度要求高的手臂关节中。除了超高的集成度外,GD32H75E还支持105℃环温运行,具备BGA144(8×8mm)小封装,解决了机器人关节空间狭小、运行温度较高的痛点。