近几年来，人形机器人等具身智能产品发展特别迅速，引起了业界的关注和思考。由于是一种新的产品形态，目前并没有专门针对此类产品的芯片产品。但随着人形机器人市场的逐渐崛起，已经有芯片厂商开始思考此类应用需要什么样的主控芯片。

2025年7月18日，第五届RISC-V中国峰会的嵌入式系统分论坛上，来自先楫半导体产品总监及嵌入式专家费振东先生做了主题为《先楫高性能MCU在机器人运动控制系统的技术演进》分享，他在分享中剖析了人形机器人主控芯片的关键发展趋势，并详细介绍了先楫半导体如何凭借高性能RISC-V MCU产品，为机器人运动控制系统提供的解决方案。

图：先楫半导体产品总监及嵌入式专家费振东

人形机器人崛起：主控芯片面临五大挑战与趋势
随着特斯拉擎天柱、宇树机器人、智元机器人等成功案例的曝光，人形机器人已走进公众视野，技术和产品已达到相当高度。费振东在分享中表示，先楫半导体在与国内主流机器人企业交流中，提炼出智能主控芯片，特别是人形机器人领域主控芯片未来发展的五大重要趋势：高算力、高性能运动控制、高实时性同步通讯、高集成小型化、高安全可靠性。

一是高算力：机器人运动功能对精确性和先进性要求日益提升，这不仅需要机器人大脑（CPU）提供高算力，其各个部件和关节的主控单元也需具备强大的计算能力。费振东强调，尽管国产MCU在入门级和主流级市场已取得突破，但在高性能、高算力领域仍存在较大空白。先楫半导体首代产品 HPM6750 已集成两个800MHz主频的RISC-V CPU，性能不逊色于国际主流大厂，致力于填补这一空白。

二是高性能运动控制：当前人形机器人多以高性能伺服电机作为驱动核心，对电机的速度、精度、位置控制要求极高。这需要芯片集成一整套运动控制外设，包括高精度的PWM控制模块、ADC电流感应模块以及能对接主流绝对式编码器协议（如BiSS、EnDat 2.2、Tamagawa、自定义协议）的创新编码器模块。先楫的MCU产品已灵活集成可编程编码器模块，满足这些需求。

三是高实时性同步通讯：一个机器人可能包含上百个运动控制单元，协同完成复杂动作。这要求高实时性、高同步性的通信网络。费振东提到，虽然传统485总线仍在使用，但趋势正转向基于以太网的高速高带宽总线，如工业以太网和第三代时间敏感网络（TSN），以实现全身协调。

四是信息安全与功能安全：随着机器人进入金融等敏感行业和千家万户，信息安全和功能安全将成为行业标准甚至国家标准。先楫半导体在芯片中融入硬件加解密引擎（支持AES、SM3/4、SHA256）、信任链建立（基于熔丝或电池保持的根密钥、UID、签名启动、软件版本防回滚）、密钥管理（真随机数生成、安全存储、攻击时自动清除）以及攻击检测与防护（电源、时钟、开盖检测）等功能，全方位保障机器人安全。

五是高集成度与小型化：人形机器人尺寸与真人相近，对PCB尺寸要求极致。为此，先楫半导体推出了HPM6E8Y等超高集成度产品，在单颗芯片内集成了双核600MHz RISC-V CPU、EtherCAT从站控制器乃至以太网PHY，极大地缩小了系统尺寸。

HPM6E8Y：为机器人关节量身打造
作为先楫半导体超高集成度的代表产品，HPM6E8Y 芯片集成了4路TSN千兆交换机、3路EtherCAT从站控制器（PSC）、双核600MHz RISC-V CPU、USB高速接口、多达9路32位通用定时器、多路ADC/比较器、2088KB SRAM以及硬件加密引擎。

费振东特别介绍了基于HPM6E8Y的关节伺服EtherCAT总线型参考设计，该设计主频600MHz RISC-V，集成ESC和SIP PHY，硬件电流环支持VSC+CLC+PWMv2，输入电压24V，适配电机电流最高6.5A/扭矩12Nm（如小米CyberGear），电流环频率20KHz，速度环、位置环频率1KHz，支持CiA 402协议（CSP、CSV）和EtherCAT OTA，并提供完整的开源设计文档、软件和硬件。

总结
先楫半导体成立于2020年，五年间已成功量产和推广8个系列产品，实现了从高性能通用MCU到应用特色专用MCU的广泛布局。费振东表示，除了核心的运动控制和关节伺服，先楫的高算力MCU产品在机器人领域还有广泛应用，如各类传感器、激光雷达和姿态管理模块等，致力于在机器人智能推理核心大脑之外的广阔市场发挥作用。