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國產(chǎn)人形機(jī)器人,用的哪家處理器?

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在復(fù)雜的物理世界中,人形機(jī)器人要實現(xiàn)自主導(dǎo)航、精準(zhǔn)操作與環(huán)境交互,離不開強(qiáng)大的 AI 算力支撐,而這一切的核心需要強(qiáng)大的處理器支持。作為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的算力基石,處理器的性能直接決定了人形機(jī)器人的智能水平與應(yīng)用潛力。

01

人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)爆發(fā)在即,芯片成關(guān)鍵變量

全球人形機(jī)器人市場正處于爆發(fā)前夜,展現(xiàn)出驚人的增長潛力。數(shù)據(jù)顯示,2025 年全球人形機(jī)器人市場規(guī)模約為 90 億元,預(yù)計到 2029 年將飆升至 1500 億元,復(fù)合年增長率(CAGR)超 75%,其中工業(yè)搬運(yùn)與醫(yī)療場景將成為驅(qū)動市場增長的核心引擎。

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隨著人形機(jī)器人軟硬件技術(shù)的持續(xù)迭代,應(yīng)用場景的拓展成為產(chǎn)業(yè)關(guān)注的焦點。國際機(jī)器人聯(lián)合會(IFR)在 2025 年下半年發(fā)布的最新論文中指出,盡管各國人形機(jī)器人發(fā)展路徑因技術(shù)基礎(chǔ)、應(yīng)用目的不同而存在差異,但整體趨勢已明確:短期以試點補(bǔ)位為主,中期逐步進(jìn)入制造與服務(wù)領(lǐng)域規(guī);瘧(yīng)用階段,長期則有望普及至家庭日常場景。在此過程中,高階系統(tǒng)級芯片(SoC)的作用將愈發(fā)關(guān)鍵,成為支撐機(jī)器人復(fù)雜功能的核心部件。

從技術(shù)原理來看,人形機(jī)器人的“智能運(yùn)作” 依賴于一套完整的 “大腦 - 小腦 - 肢體” 協(xié)同體系:“大腦” 負(fù)責(zé)語音識別、環(huán)境感知等高層級認(rèn)知功能,接收指令后進(jìn)行任務(wù)拆解與規(guī)劃;“小腦” 則承擔(dān)路徑最優(yōu)規(guī)劃等運(yùn)動控制任務(wù);最終通過驅(qū)動伺服系統(tǒng)控制 “肢體” 運(yùn)動,完成指令任務(wù)。而在這一過程中,以 CPU、GPU、NPU 為代表的主芯片,是人形機(jī)器人實現(xiàn)復(fù)雜算法運(yùn)算與智能決策的核心基礎(chǔ),堪稱機(jī)器人真正的 “智慧核心”。

02

人形機(jī)器人,用的哪家處理器?

當(dāng)前,全球人形機(jī)器人市場的處理器供應(yīng)主要由英偉達(dá)(NVIDIA)、英特爾(Intel)兩大巨頭主導(dǎo),國產(chǎn)芯片仍處于追趕階段。值得注意的是,在國內(nèi)外眾多人形機(jī)器人廠商中,僅有特斯拉具備自主研發(fā)芯片的能力 —— 其 Dojo 芯片用于 AI 模型訓(xùn)練,F(xiàn)SD 芯片則部署在機(jī)器人端側(cè),負(fù)責(zé)實時運(yùn)算與控制;其余廠商大多依賴外購英特爾、英偉達(dá)的芯片搭建算力體系,如優(yōu)必選Walker X采用Intel i7-8665U (雙路,頻率1.9Ghz ) 和NVIDIA GT1030顯卡(384核心),宇樹科技宇樹科技H1-2標(biāo)配Intel Core i5(平臺功能)或 Intel Core i7(用戶開發(fā)),選配Intel Core i7 或 Nvidia Jetson Orin NX(最多三塊)。

具體應(yīng)用情況如下表所示:

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從功能分工來看,人形機(jī)器人的“大小腦” 通常由不同類型的芯片承擔(dān):

“小腦”(運(yùn)動控制):普遍采用英特爾 CPU,負(fù)責(zé)機(jī)器人的平衡維持、軌跡規(guī)劃、力控調(diào)節(jié)等底層運(yùn)動控制任務(wù),確保動作精準(zhǔn)、穩(wěn)定。“大腦”(認(rèn)知決策):主要采用英偉達(dá) GPU,承擔(dān)環(huán)境感知、語音理解、任務(wù)規(guī)劃等高階認(rèn)知功能。不過,由于英偉達(dá)芯片算力高、價格也相對昂貴,通常僅在旗艦級或高端人形機(jī)器人產(chǎn)品中作為可選配置搭載。

作為標(biāo)配電控與平臺功能芯片,Intel Core i5/i7具備多核心處理能力,i7 通常在核心頻率、線程數(shù)上優(yōu)于 i5,可滿足機(jī)器人基礎(chǔ)控制、數(shù)據(jù)處理及用戶開發(fā)環(huán)境搭建需求,支撐非極致算力的算法運(yùn)行與系統(tǒng)管理。

而英偉達(dá)的芯片產(chǎn)品中,Jetson Orin 系列與 Jetson Orin NX 應(yīng)用最為廣泛。其中,Jetson Orin 系列包含 7 個架構(gòu)一致的模組,最高可提供 275 萬億次運(yùn)算 / 秒(TOPS)的算力,性能是上一代多模態(tài) AI 推理芯片的 8 倍,同時支持高速接口;其配套的軟件堆棧包含預(yù)訓(xùn)練 AI 模型、參考 AI 工作流及垂直應(yīng)用框架,能顯著加速生成式 AI、邊緣 AI 與機(jī)器人應(yīng)用的端到端開發(fā)。Jetson Orin NX 則主打高性價比,最高提供 100TOPS 算力,可并行處理視覺感知、路徑規(guī)劃等復(fù)雜 AI 任務(wù),成為中高端機(jī)器人的熱門選擇。

2025 年 8 月 25 日,英偉達(dá)進(jìn)一步發(fā)布了專為機(jī)器人設(shè)計的計算平臺 ——Jetson AGX Thor 開發(fā)者套件及量產(chǎn)模塊,目前已在全球范圍內(nèi)(包括中國)正式上市,開發(fā)者套件起售價為 3499 美元。英偉達(dá) CEO 黃仁勛將其稱為 “推動物理 AI 和通用機(jī)器人時代的終極超級計算機(jī)”,宇樹科技創(chuàng)始人王興興、銀河通用創(chuàng)始人王鶴等行業(yè)大咖也紛紛認(rèn)可其在機(jī)器人領(lǐng)域的實用性。

根據(jù) TrendForce 集邦咨詢的最新研究,Jetson Thor 以 Blackwell GPU 和 128GB 存儲器為核心,可提供 2070 FP4 TFLOPS 的 AI 算力,是前代 Jetson Orin 的 7.5 倍。在剛結(jié)束的 WRC 2025 大會上,銀河通用的人形機(jī)器人 Galbot 成為全球首批搭載 Jetson Thor 芯片的產(chǎn)品,現(xiàn)場展現(xiàn)了出色的自主搬箱能力。銀河通用創(chuàng)始人及 CTO 王鶴表示:“包括 NVIDIA 和銀河通用在內(nèi)的所有機(jī)器人公司,如今的共同目標(biāo)都是打造通用機(jī)器人。”

03

國產(chǎn)突破:多廠商發(fā)力芯片研發(fā),性價比與定制化成優(yōu)勢

面對國外芯片的市場主導(dǎo)地位,國內(nèi)廠商已開始加速人形機(jī)器人芯片的自主研發(fā),試圖在這一領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。行業(yè)普遍認(rèn)為,人形機(jī)器人要實現(xiàn)規(guī);瘧(yīng)用,必須將通用智能與實際場景需求深度結(jié)合,而這一目標(biāo)的實現(xiàn)依賴算法、數(shù)據(jù)、算力、硬件四大核心技術(shù)。中國在硬件供應(yīng)鏈領(lǐng)域已具備強(qiáng)大的領(lǐng)先優(yōu)勢,開發(fā)人形機(jī)器人處理器的“大小腦”是下一步的工作重點。

瑞芯微的 RK3588 與 RK3588S 芯片,已被智元靈犀 X2、逐際動力 LimX Oli、高擎 Pi/Pi + 等人形機(jī)器人采用。兩款芯片的核心架構(gòu)與算力完全一致,主要差異體現(xiàn)在接口擴(kuò)展性、封裝尺寸與功耗上 ——RK3588 支持更豐富的接口,適用于對外部設(shè)備連接需求較高的場景;RK3588S 則封裝尺寸更小、功耗更低,更適合對空間與能耗敏感的機(jī)器人產(chǎn)品。

作為瑞芯微旗下的 8K 旗艦 SoC 芯片,RK3588 采用 ARM 架構(gòu),原本主要面向 PC、邊緣計算設(shè)備、個人移動互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備及數(shù)字多媒體應(yīng)用,如今在機(jī)器人領(lǐng)域展現(xiàn)出強(qiáng)勁潛力。其集成了四核 Cortex-A76 與四核 Cortex-A55 處理器,搭配單獨(dú)的 NEON 協(xié)處理器,支持 8K 視頻編解碼;同時內(nèi)置多種高性能嵌入式硬件引擎,可針對高端應(yīng)用優(yōu)化性能。在 AI 算力方面,RK3588 的 NPU 支持 INT4/INT8/INT16/FP16 混合運(yùn)算,運(yùn)算能力高達(dá) 6TOPS,且兼容性極強(qiáng),基于 TensorFlow、MXNet、PyTorch、Caffe 等主流框架的網(wǎng)絡(luò)模型均可輕松轉(zhuǎn)換適配。

地平線旗下地瓜機(jī)器人最新推出的 RDK S100 開發(fā)套件,創(chuàng)新性地將機(jī)器人 “大腦”(計算功能)與 “小腦”(控制功能)高度集成在單顆 SoC 芯片上,大幅簡化了機(jī)器人的硬件架構(gòu)。該開發(fā)套件采用板卡形式,提供豐富的外圍接口,可直接連接攝像頭、傳感器、執(zhí)行器等組件,便于嵌入各類機(jī)器人系統(tǒng)。

從技術(shù)架構(gòu)來看,RDK S100 板載 CPU+BPU+MCU 異構(gòu)計算架構(gòu),能同時承擔(dān)高性能 AI 計算與實時運(yùn)動控制兩大核心任務(wù),實現(xiàn) “環(huán)境感知 - 決策規(guī)劃 - 底層伺服控制” 的全閉環(huán)功能 —— 這意味著一塊 RDK S100 開發(fā)板即可替代傳統(tǒng)的 “邊緣 AI 板卡 + 獨(dú)立控制器” 組合,成為機(jī)器人的 “智能中樞”,顯著降低系統(tǒng)復(fù)雜度與開發(fā)成本。

具體到計算單元,RDK S100 的單顆 SoC 芯片集成了三類協(xié)同工作的核心:

“大腦” 部分:由 6 核 CPU 與大算力 BPU(Brain Processing Unit)組成。6 核通用處理器負(fù)責(zé)復(fù)雜邏輯運(yùn)算與任務(wù)調(diào)度;基于地平線新一代自研 “Nash” 架構(gòu)的 BPU,專門針對深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN/Transformer)優(yōu)化,可提供 80TOPS(RDK S100)或 128TOPS(RDK S100P)的 AI 推理算力,滿足環(huán)境感知、語音理解等認(rèn)知需求。“小腦” 部分:由 4 顆 Cortex-R52 + 內(nèi)核構(gòu)成獨(dú)立 MCU,采用 Lock-Step 鎖步模式運(yùn)行,確保運(yùn)動控制的高可靠性與功能安全性,可精準(zhǔn)協(xié)調(diào)關(guān)節(jié)電機(jī)、維持機(jī)器人平衡。

黑芝麻智能正與國內(nèi)多家人形機(jī)器人企業(yè)合作研發(fā)具身智能技術(shù),其中最具代表性的是與中國科學(xué)院院士、武漢大學(xué)工業(yè)科學(xué)研究院執(zhí)行院長劉勝院士團(tuán)隊的戰(zhàn)略合作—— 雙方以武漢大學(xué)自主研發(fā)的首個人形機(jī)器人 “天問” 為核心載體,黑芝麻智能為其提供 “華山A2000”(“大腦”)與 “武當(dāng)C1236”(“小腦”)雙芯片方案。A2000芯片算力對標(biāo)4顆英偉達(dá)OrinX,支持具身智能算法,可處理多模態(tài)環(huán)境信息并做出智能決策;C1236芯片實現(xiàn)AI運(yùn)算與控制任務(wù)并行處理,保障復(fù)雜環(huán)境下的穩(wěn)定性。

云天勵飛也在投資者關(guān)系平臺上表示,公司正在開發(fā)新一代“大腦”芯片DeepXBot系列,以加速人形機(jī)器人中的感知、認(rèn)知、決策和控制的推理任務(wù)。

從競爭優(yōu)勢來看,國產(chǎn)芯片的核心亮點在于更高的性價比更貼近市場的定制化服務(wù)。以地瓜機(jī)器人的 RDK S100 為例,其定價僅為 2799 元,幾乎是英偉達(dá)同等算力方案價格的一半,大幅降低了中低端人形機(jī)器人的研發(fā)與生產(chǎn)成本;同時,國內(nèi)廠商可根據(jù)機(jī)器人廠商的具體場景需求(如工業(yè)搬運(yùn)、家庭服務(wù)、教育科研)調(diào)整芯片功能與接口,提供更靈活的解決方案。

04

未來趨勢:“大小腦融合” 成破局方向

與人腦的功能分工類似,當(dāng)前人形機(jī)器人的控制器普遍采用“大腦-小腦”分離架構(gòu):“大腦”負(fù)責(zé)感知環(huán)境、規(guī)劃路線、智能決策(如識別手勢、聽懂語音、自主學(xué)習(xí)新技能);“小腦”則像“運(yùn)動達(dá)人”,以每秒上千次的頻率協(xié)調(diào)關(guān)節(jié)電機(jī),確保機(jī)器人跳舞不摔跤、搬東西手不抖。

而“大小腦融合”架構(gòu),是指將認(rèn)知決策系統(tǒng)(大腦)與運(yùn)動控制系統(tǒng)(小腦)深度協(xié)同,通過軟硬件一體化設(shè)計實現(xiàn)“感知-決策-執(zhí)行”的無縫銜接。這一架構(gòu)的提出與演變,是具身智能發(fā)展的核心脈絡(luò)——其理念源于腦科學(xué)與AI的交叉融合,旨在模擬人類神經(jīng)系統(tǒng)中高級認(rèn)知與運(yùn)動協(xié)調(diào)的分工協(xié)作機(jī)制,讓機(jī)器人的“思考”與“動作”更同步、更高效。

當(dāng)前主流的“大小腦分離”方案已逐漸暴露出明顯瓶頸:

算力需求激增:機(jī)器人需同時處理實時控制(小腦)與復(fù)雜決策(大腦)任務(wù),對異構(gòu)算力的需求大幅增加,導(dǎo)致硬件成本上升。通信延遲明顯:“大腦”與“小腦”分屬不同硬件系統(tǒng),數(shù)據(jù)傳輸存在延遲,可能導(dǎo)致機(jī)器人動作與決策不同步,影響操作精度。開發(fā)成本高企:開發(fā)者需維護(hù)兩套獨(dú)立的代碼體系——控制代碼可能運(yùn)行在Arm CPU或x86 CPU上,AI算法則需在GPU或其他專用模塊上運(yùn)行,代碼適配與調(diào)試難度大。傳感器融合困難:硬件分離導(dǎo)致多種傳感器(如攝像頭、力傳感器、陀螺儀)的數(shù)據(jù)難以高效整合,影響機(jī)器人對環(huán)境的綜合判斷。

相比之下,“大小腦融合”架構(gòu)可通過單芯片或一體化硬件設(shè)計解決上述問題,成為未來人形機(jī)器人控制器的主流發(fā)展方向。

而就在最近,英偉達(dá)與英特爾宣布建立合作關(guān)系。公開信息顯示,在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域,英特爾將為英偉達(dá)定制x86 CPU,由英偉達(dá)將其集成至人工智能基礎(chǔ)設(shè)施平臺并投放市場。在個人計算領(lǐng)域,英特爾將生產(chǎn)并向市場供應(yīng)集成英偉達(dá)RTX GPU芯片的x86系統(tǒng)級芯片(SOC)。英偉達(dá)將以每股23.28美元的價格向英特爾普通股投資50億美元。

值得注意的是,在人形機(jī)器人領(lǐng)域,目前大部分的方案都是英特爾CPU+英偉達(dá)GPU的“大小腦”分離架構(gòu),但隨著此次雙方展開合作,未來或許會推出“大小腦融合”架構(gòu)的SoC。融合架構(gòu)的SoC可以更好的融入X86和CUDA生態(tài),為開發(fā)者提供更強(qiáng)的智能核心。

盡管人形機(jī)器人市場前景廣闊,但距離真正實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)商用,仍面臨諸多亟待解決的挑戰(zhàn):

數(shù)據(jù)積累不足:具身智能需要大量真實場景數(shù)據(jù)訓(xùn)練模型,而當(dāng)前人形機(jī)器人的應(yīng)用場景有限,數(shù)據(jù)量與多樣性難以滿足通用智能的需求。硬件架構(gòu)待優(yōu)化:除“大小腦融合” 外,芯片的算力密度、功耗控制、散熱性能仍需提升,以適配機(jī)器人緊湊的空間與移動需求。成本居高不下:高端芯片、精密伺服電機(jī)、傳感器等核心部件價格昂貴,導(dǎo)致人形機(jī)器人整機(jī)成本過高,難以普及至消費(fèi)級市場。安全性待加強(qiáng):機(jī)器人在與人類交互(如家庭服務(wù)、醫(yī)療護(hù)理)時,需確保運(yùn)動安全(避免碰撞)、數(shù)據(jù)安全(保護(hù)用戶隱私),這對軟硬件的安全性設(shè)計提出更高要求。

英特爾中國邊緣計算事業(yè)部 EIS 高級總監(jiān)李巖的觀點頗具代表性:“以人形機(jī)器人為代表的具身智能行業(yè)發(fā)展迅速,但也存在系統(tǒng)架構(gòu)非一致性、解決方案泛化能力不足、場景適配復(fù)雜性高等問題。” 未來,只有通過產(chǎn)業(yè)鏈上下游的協(xié)同創(chuàng)新(如芯片廠商與機(jī)器人廠商聯(lián)合研發(fā)、算法公司與硬件廠商深度合作),才能逐步突破這些挑戰(zhàn),推動人形機(jī)器人真正走進(jìn)現(xiàn)實生活。

       原文標(biāo)題 : 國產(chǎn)人形機(jī)器人,用的哪家處理器?

聲明: 本文由入駐維科號的作者撰寫,觀點僅代表作者本人,不代表OFweek立場。如有侵權(quán)或其他問題,請聯(lián)系舉報。

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