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當(dāng)機器人學(xué)會掃堂腿:一場踢向萬億市場的芯片機遇

03/12 10:50
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機器人會武術(shù),誰也擋不住?!敝灰蜷_短視頻,十秒之內(nèi)大概率會刷到機器人。銀色的身影,左右勾拳加上一個回旋踢,李小龍一樣的招牌動作,一腳就踢進(jìn)了我的心窩里。這年頭連鐵皮人都開始練武術(shù)了,芯片圈的老鐵們還在熬夜給芯片參數(shù)調(diào)整精修。

回想一年前。

2024年7月4日,特斯拉二代Optimus在上海世界人工智能大會上完成全球首秀。官方宣稱其“行走速度提升30%,重量減輕10公斤,平衡性堪比少林武僧”。

馬斯克甚至在X平臺放出視頻:Optimus用兩指捏起生雞蛋,抱著盒子在滿是障礙物的辦公室里面暢行無阻。

這波操作直接把科技圈期待值拉滿。

全網(wǎng)熱搜,驚呼人型機器人引爆奇點時刻。

似乎,明天“鋼鐵俠馬老師”的汽車,就由機器人制造出來了。

但僅僅20天后(7月23日),特斯拉卻宣布量產(chǎn)計劃推遲至2025年。

這種“前腳開香檳,后腳拆舞臺”的魔幻操作。

讓大家驚呼,這才是馬老師的基操。

畢竟馬老師說,沒有人比我更懂,下個10年即將殖民火星。

雖然,消息不利。

但是,鋼鐵俠馬老師說:沒有人能夠預(yù)測我的預(yù)測。

這不,今年的1月9日,美國拉斯維加斯舉行的CES展會上。

馬老師通過視頻直播預(yù)測,特斯拉計劃在2025年生產(chǎn)數(shù)千臺人形機器人Optimus(擎天柱)。

他還表示,若一切順利,2026年計劃將產(chǎn)量提高至2025年的10倍,即大約5萬到10萬臺,2027年進(jìn)一步提高至10倍,也就是50萬臺起。

10倍的增長,這是給華爾街畫了多大一張餅。

不知道馬老師的吹的泡沫里面,有多少是工程師的淚水。

不過西邊不亮,東邊亮。

看完了馬老師的“殘陽”,再看今年的“后浪”。

今年春晚上,我們都見識了宇樹的H1扭著東北大秧歌手絹舞。

這操作讓趙本山看了都想改行造電機。

這剛剛過去兩個多月,

宇樹的G1機器人一個凌空回旋踢,又要把少林寺武僧的飯碗踢沒了。

以后的春晚。

前一個節(jié)目,機器人扭秧歌,

后一個節(jié)目,機器人打少林十三長拳。

都讓你們包圓了。

各種機器人,掃地的,對話的,陪伴的,打拳的,走路的....一下子都出來了。

更過分的是,

有的機器人還牽著機器狗出來溜達(dá)。

連機器人都有寵物了。

機器人這么牛X,還起了大名。

具身智能(Embodied intelligence)。

仿佛叫智能機器人已經(jīng)表達(dá)不了這個火出圈的“會走路的金屬”的逼格。

這玩意兒,說白了就是給機器人裝個“人樣”的靈魂。

但靈魂這玩意最核心的地方,除了算法和代碼。

還有實打?qū)嵉?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E7%A1%AC%E4%BB%B6/">硬件——尤其是芯片。

你以為造人形機器人是為了星辰大海?

錯!

這貨分明是在給全球芯片廠商指明了未來的萬億市場的芯片機遇。馬老師說:10倍增長。這機器人背后是10倍增長的芯片需求。

而機器人行業(yè)的芯片,這是藍(lán)海。

而這些主要分為三類芯片。

1:AI主控芯片

2:傳感器芯片。

3:運動控制芯片。

第一大類:AI主控芯片。

現(xiàn)在具身智能對AI芯片算力需求,胃口越來越大。

AI主控芯片負(fù)責(zé)機器人整體控制、數(shù)據(jù)處理及AI算法加速,重構(gòu)機器人“大腦”的智能層級。

這是機器人的“大腦”。

AI主控芯片集成CPU、BPU、GPU等異構(gòu)架構(gòu),支持多路傳感器接入(如攝像頭激光雷達(dá))及主流AI算法(如AI雙目視覺、Transformer)。

似乎把目前能夠有的模塊全部裝到里面。當(dāng)然,這些里面最多的還是智能算力。

實時運動控制與環(huán)境建模。

低功耗設(shè)計,適配嵌入式系統(tǒng),在機器人中實現(xiàn)視覺-運動協(xié)同控制。

這些智控主控SOC芯片的算力,幾十Tops(int8)的算力起。

以后,達(dá)到幾百甚至上千的Tops也不是不可能

就這,還是入門級別。

等到視覺,還有語音,還有大模型全加上,算力肯定還要上一個等級。

這么大的算力,功耗也不能高

畢竟,身后背著的電池受不了。

所以,智能主控芯片,必須三個特征

1:吃的少(功耗低)

2:干的多(算力強)

3:輸入多:(多傳感器輸入及融合)

第二大類:傳感器芯片。

這是構(gòu)建機器人的“硅基感官系統(tǒng)”。

機器的人多模態(tài)感知需求驅(qū)動傳感器芯片向高精度、微型化、低延遲進(jìn)化。

傳感芯片中,其中大類就是視覺CMOS芯片,例如CMOS圖像傳感器,3D視覺相機。

除了視覺,還有實時處理分布式力矩/慣性傳感器數(shù)據(jù),實現(xiàn)關(guān)節(jié)扭矩控制誤差,例如力學(xué)感知芯片,很多內(nèi)部都是高精度的ADC配置各種度量。

除此之外則是環(huán)境感知芯片,例如激光雷達(dá),毫米波雷達(dá),實現(xiàn)毫米級物體輪廓重構(gòu),支撐精準(zhǔn)抓取。

第三大類:運動控制芯片。

這是驅(qū)動“機械肉身”的精密神經(jīng)。

機器人關(guān)節(jié)與動力系統(tǒng)對芯片提出嚴(yán)苛的實時性要求:

會武術(shù)的機器人凌空而起,飛出一腳的機器人的驅(qū)動芯片硬件電流環(huán)響應(yīng)時間縮短至幾百ns;

有的支撐人形機器人微妙級動作調(diào)整,集成精密電流控制算法,使機械臂重復(fù)定位精度達(dá)±0.02mm。

當(dāng)然,也有很多通用芯片實現(xiàn)控制電機、執(zhí)行器,實現(xiàn)精準(zhǔn)動作。

這些傳統(tǒng)芯片包括:

FPGA現(xiàn)場可編程門陣列:用于伺服驅(qū)動和圖像處理,具備高速并行計算能力,例如在工業(yè)機器人中優(yōu)化電機控制性能并降低功耗

MCU微控制器:執(zhí)行電機的位置、速度控制,單顆MCU可管理多個電機,應(yīng)用于機器人的運動控制,這個精度就差一些,當(dāng)然成本也低。

DSP數(shù)字信號處理器:處理高速信號,提升機器人關(guān)節(jié)響應(yīng)速度和精度,常見于工業(yè)機器人。

IGBT絕緣柵雙極晶體管:用于電力電子轉(zhuǎn)換,控制大功率電機和變頻器,是工業(yè)機器人電源系統(tǒng)的核心。

隨著智能機器人的發(fā)展,專門的運動控制芯片也將會層出不窮。

從上可知,離了芯片,這些機器人只是一堆金屬(或者碳纖維框架,取決于材質(zhì))。

在看不見的鐵皮(鋁皮/碳纖維皮)下面,是幾十上百枚芯片,支撐著機器人的運轉(zhuǎn)。

這個些“會中國功夫”的鐵皮人,表面上是給春晚跳舞文藝青年,骨子里卻是吃芯片長大的賽博卷王。

當(dāng)鋼鐵之軀揮出李小龍式的回旋踢,

當(dāng)少林武僧的招式被寫入算法代碼,

人類與機器的界限正在被芯片與電流重新定義。

芯片的算力可以堆砌出無限接近人類的動作,

卻無法回答:當(dāng)機器人學(xué)會掃堂腿時,人類是否正在被自己的技術(shù)“絆倒”?

那些為算力燃燒的工程師、為參數(shù)失眠的科學(xué)家,或許才是這場革命中最矛盾的“造物主”。

他們既在賦予機器靈魂,也在無意間為人類文明寫下新的寓言。

未來,我們究竟是駕馭鋼鐵的舵手,還是被算法馴化的最后一代碳基生命?

在具身智能的狂飆年代,最值得警惕的不是機器的覺醒,而是人類在技術(shù)神話中,悄然丟失了仰望星空的野心。

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