2025迎人形机器人量产拐点 兆易创新全栈芯片已就位
2025-9-23 来源：- 作者：-
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。
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、计算及信号链的完整产品矩阵，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为视觉处理、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。
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。
通信节点负责机器人部件间协议解析与指令转发，GD32C113系列可满足需求。采用Cortex®-M4内核（最高120MHz），该系列还支持2路高速CAN-FD。若用EtherCAT®协议，可选2/3端口的GDSCN832从站控制器，其集成2个内部PHY、1个MII扩展接口，配备8KB双端口内存，为复杂控制提供大数据处理能力。
整体而言，兆易创新GD32 MCU可与GD30DR系列驱动芯片协同，配合LDO、DC-DC、PWM及保护电路，构建完整、可靠的机器人电机控制解决方案，全面服务于关节驱动与伺服系统。
与GD32 MCU相配合，兆易创新的存储产品也在人形机器人中发挥关键作用。其中，GD25/55 X/LX系列SPI NOR Flash拥有400MB/s的数据吞吐量，可满足即时启动及实时响应需求，为执行AI决策的机器人大脑提供高速存储支持。
高性能、高集成度，打破传统瓶颈
在人形机器人系统中，模拟产品的作用同样关键，兆易创新亦构建了覆盖核心需求的完善模拟产品矩阵，多款重磅产品为机器人精准控制与稳定运行提供支撑。
GD30AD3380是一款8通道16bit同步采样的高性能ADC，采样速率最高可以到1MSPS，支持真双极性硬件与软件模式，可实现每通道独立输入范围配置，并通过SPI、并行总线等灵活接口传输数据。其同步采样特性适配高精度感知需求，可广泛应用于机器人外骨骼、灵巧手的六维力矩传感器的数据转换，实现运动系统对关节及承重结构的力与力矩信息的精准捕捉，配合相关算法实现细腻流畅的运动控制。
GD30DR1488则是专为机器人关节三相无刷直流电机（BLDC）设计的栅极驱动器，具备150V高电压耐受能力，适配电机工作电压范围；提供+1.0/-1.3A拉灌电流与500kHz最高开关频率，确保驱动响应速度。其核心优势在于内置自举二极管，简化外围设计，减少PCB面积。
GD30DRE518是更具集成优势的SoC芯片。该SoC采用基于Cortex®-M33内核的MCU并集成最高耐压为150V三相BLDC预驱，其MCU最高主频为180MHz，搭配512KB闪存、128KB SRAM，并提供16个通道12bit ADC，3个通道12bit DAC，同时提供多通道的高级、常规通用定时器，以及丰富的接口资源，包括3通道CAN-FD、SPI/I2C/USART/GPIO等。它可同时承担节点通信、电机驱动与传感器数据运算任务，打破传统电机驱动SoC芯片仅能驱动电机、无法处理其他复杂任务的局限。
相较于传统模拟方案，兆易创新模拟产品优势显著：不仅突破功能单一性，凭高集成度实现小型化，更能应对各类严苛需求。深究其模拟产品线的竞争力，源于三大核心支撑：一是依托MCU产品线、技术沉淀与人才团队，实现技术协同复用；二是凭借多年积累的客户生态，聚焦机器人等优势行业，打造多产品线协同方案，精准匹配场景需求；三是依靠战略持续投入，结合优质供应链与一流质量体系，为客户提供可靠且具性价比的产品。
结语
2025年被视为人形机器人迈向规模化量产的关键拐点，预计将带动高精度电机控制、多模态传感与边缘计算芯片需求的显著增长。为应对这一趋势，兆易创新将重点布局伺服驱动实时控制、完善的模拟产品组合、高性能存储产品等方向，为客户提供高性价比的一站式解决方案，助力人形机器人实现核心技术突破与规模化应用。
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