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2025年，人形機(jī)器人發(fā)展如火如荼，伴隨著多家企業(yè)進(jìn)入量產(chǎn)，堪稱(chēng)人形機(jī)器人發(fā)展的元年。在人形機(jī)器人運(yùn)算和控制中發(fā)揮最重要作用的當(dāng)數(shù)主芯片——主要涵蓋 CPU、GPU、NPU 等計(jì)算芯片，是機(jī)器人執(zhí)行復(fù)雜算法和智能決策的“大腦”。那目前的人形機(jī)器人主要用到哪些主芯片呢？
目前國(guó)內(nèi)外人形廠商中，僅特斯拉具有自研芯片的能力。其余人形機(jī)器人廠商大多依靠英特爾和英偉達(dá)的外購(gòu)芯片，我們就來(lái)做詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)分析。
一、人形機(jī)器人用主芯片及性能
1.1、 特斯拉（Tesla Optimus）
特斯拉主要通過(guò) FSD 與 Dojo 芯片的協(xié)同創(chuàng)新，構(gòu)建了 “實(shí)時(shí)感知-云端訓(xùn)練-智能決策” 的閉環(huán)生態(tài)，推動(dòng)人形機(jī)器人向更高精度、更低成本的方向演進(jìn)。
1.1.1、端側(cè)芯片：FSD Hardware 4.0
架構(gòu)與性能：采用 7nm 制程，單芯片算力 72 TOPS（INT8），總算力達(dá) 144 TOPS（雙芯片設(shè)計(jì)）。集成 12 核 ARM CPU、GPU 與專(zhuān)用 NPU，支持多模態(tài)數(shù)據(jù)處理。
功能特性：
支持 Wi-Fi、LTE 通信及硬件級(jí)安全防護(hù)，確保數(shù)據(jù)傳輸與系統(tǒng)安全。
專(zhuān)用 ISP 圖像信號(hào)處理器，25ms 內(nèi)完成多攝像頭數(shù)據(jù)融合，延遲較前代降低 40%。
與特斯拉自動(dòng)駕駛系統(tǒng)共享底層架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)算法復(fù)用與數(shù)據(jù)閉環(huán)優(yōu)化。
1.1.2、訓(xùn)練端芯片：Dojo D1
技術(shù)參數(shù)： 7nm 工藝，645mm2 集成 500 億晶體管，支持 BF16/CFP8 算力 362 TFLOPS，F(xiàn)P32 算力 22.6 TFLOPS，TDP 400W。
技術(shù)復(fù)用：打通自動(dòng)駕駛與機(jī)器人底層模塊，降低研發(fā)成本。例如，F(xiàn)SD 的視覺(jué) SLAM 算法直接應(yīng)用于 Optimus 的環(huán)境建模。
生態(tài)構(gòu)建：特斯拉自建 “Cortex” 超級(jí)計(jì)算集群，部署 10 萬(wàn)顆英偉達(dá) H100/H200 芯片，強(qiáng)化模型訓(xùn)練能力，同時(shí)保持自研芯片的垂直整合優(yōu)勢(shì)。
圖|FSD 與 Dojo 芯片
來(lái)源：特斯拉AI day
未來(lái)，隨著 5nm 工藝與 Chiplet 技術(shù)的導(dǎo)入，其芯片架構(gòu)將進(jìn)一步提升能效與集成度，鞏固在 AI 機(jī)器人領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)地位。
1.2、優(yōu)必選（UBTech）
優(yōu)必選在初代Walker 主要搭載Intel?i7?7500U?頻率2.7Ghz和Intel?i5?6200U?頻率2.3Ghz芯片，在升級(jí)版Walker X主要是Intel i7-8665U（雙路，1.9GHz）+NVIDIA GT1030顯卡，384核心。
圖|優(yōu)必選算力配置
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特點(diǎn)：Intel 處理器提供通用算力，GPU 優(yōu)化多模態(tài)交互能力。
1.2.1、運(yùn)動(dòng)控制與穩(wěn)定性
雙路 CPU：并行處理步態(tài)規(guī)劃與平衡控制算法（如斜坡自適應(yīng)、動(dòng)態(tài)足腿控制），響應(yīng)速度提升至 < 10ms。支持背負(fù) 10kg 重物或雙臂負(fù)載 3kg 行走（初代僅單臂 1.5kg）。
1.2.2、視覺(jué)與交互能力
GT1030 顯卡：
實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí) 3D 環(huán)境建模（精度 1cm），支持復(fù)雜場(chǎng)景下的物體分揀與家電操作（如擰瓶蓋、端茶倒水）。多模態(tài)交互系統(tǒng)（視、聽(tīng)、觸）響應(yīng)速度提升 2 倍，支持 28 種情緒表達(dá)。
1.2.3、續(xù)航與散熱
功耗平衡：
雙路 CPU +顯卡組合總功耗約 60W，通過(guò)電池優(yōu)化（54.6V/10Ah）實(shí)現(xiàn) 2 小時(shí)續(xù)航（綜合工況）。模塊化設(shè)計(jì)支持快速散熱，適應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作。
Walker X 的處理器升級(jí)（雙路 i7-8665U+GT1030）顯著提升了其復(fù)雜場(chǎng)景處理能力與交互體驗(yàn)，使其成為全球首款可商業(yè)化的大型人形服務(wù)機(jī)器人。未來(lái)隨著專(zhuān)用 AI 芯片和能效比優(yōu)化技術(shù)的突破，Walker 系列有望在工業(yè)協(xié)作、家庭服務(wù)等領(lǐng)域進(jìn)一步拓展應(yīng)用邊界。
1.3、宇樹(shù)科技（Unitree）
圖|宇樹(shù)機(jī)器人算力配置
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1.3.1、Intel Core i5/i7
基礎(chǔ)性能：作為標(biāo)配電控與平臺(tái)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(mǎn)足機(jī)器人基礎(chǔ)控制、數(shù)據(jù)處理及用戶(hù)開(kāi)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。
1.3.2、Nvidia Jetson Orin NX
AI 算力：?jiǎn)螇K Jetson Orin NX 最高提供?100 TOPS?算力，支持并行處理復(fù)雜 AI 任務(wù)（如視覺(jué)感知、路徑規(guī)劃）。H1 - 2 最多可配置三塊，總算力達(dá)?300 TOPS，大幅提升機(jī)器人對(duì)多傳感器數(shù)據(jù)（如深度相機(jī)、激光雷達(dá)）的實(shí)時(shí)處理能力，適用于高精度環(huán)境感知與復(fù)雜決策場(chǎng)景。
1.3.3、Nvidia Jetson Orin
旗艦級(jí)算力：Jetson Orin 算力高達(dá)?275 TOPS，G1 EDU 搭載該芯片后，在高算力模組上具備顯著優(yōu)勢(shì)，可支持大模型推理、多模態(tài)融合（如視覺(jué)-語(yǔ)言交互）等高端應(yīng)用，滿(mǎn)足科研級(jí)或工業(yè)級(jí)對(duì)機(jī)器人智能化、實(shí)時(shí)性的嚴(yán)苛要求，例如復(fù)雜場(chǎng)景下的精準(zhǔn)導(dǎo)航與操作控制。
1.3.4、8 核高性能 CPU（G1/G1 EDU 基礎(chǔ)算力）
通用計(jì)算：8 核 CPU 提供穩(wěn)定的基礎(chǔ)算力，可處理機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制、通信協(xié)議等實(shí)時(shí)性任務(wù)，確保系統(tǒng)底層運(yùn)行的流暢性，但在 AI 專(zhuān)用計(jì)算能力上弱于 Jetson 系列，需依賴(lài)高算力模組（如 G1 EDU 的 Jetson Orin）補(bǔ)充 AI 處理能力。
宇樹(shù)機(jī)器人的H1/H1-2：通過(guò) Intel i5/i7 保障基礎(chǔ)控制，選配 Jetson Orin NX（單塊或多塊）靈活提升 AI 算力，適應(yīng)不同開(kāi)發(fā)與應(yīng)用場(chǎng)景。而G1 EDU：憑借 Jetson Orin 的高算力，在智能感知與決策上更具優(yōu)勢(shì)，適合對(duì) AI 處理要求較高的教育、科研或工業(yè)場(chǎng)景；G1 的 8 核 CPU 則側(cè)重基礎(chǔ)任務(wù)處理，需依賴(lài)外部算力擴(kuò)展。
1.4、傅里葉智能
傅里葉智能的GR-1也是首臺(tái)具備端到端環(huán)境感知能力的人形機(jī)器人，中央處理器主要采用I7 13700H。
圖|傅里葉機(jī)器人算力配置
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英特爾酷睿 i7-13700H 處理器采用 Intel 7 制程工藝，6 性能核+8 能效核異構(gòu)設(shè)計(jì)，支持超線程技術(shù)實(shí)現(xiàn) 20 線程并發(fā)處理，基礎(chǔ)頻率 1.6GHz，睿頻至高 5.0GHz，24MB 智能緩存。性能核（P 核）采用 Golden Cove 微架構(gòu)，能效核（E 核）基于 Gracemont 架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源的動(dòng)態(tài)分配。內(nèi)置英特爾高斯神經(jīng)加速器（GNA），支持 AI 算法硬件加速；具備 Intel vPro 平臺(tái)安全特性，包括硬件級(jí)威脅檢測(cè)、虛擬化技術(shù)（VT-x/VT-d）及操作系統(tǒng)守護(hù)。
英特爾RealSense 深度攝像頭通過(guò)結(jié)構(gòu)光、TOF 等技術(shù)實(shí)現(xiàn)高精度 3D 環(huán)境感知，支持 6 自由度（6DoF）定位，廣泛應(yīng)用于 SLAM、手勢(shì)識(shí)別、生物特征認(rèn)證等場(chǎng)景。最新模塊如 D455 采用全局快門(mén)，支持 1280×720 分辨率，100fps 高速成像。
總體上，i7-13700H 的異構(gòu)計(jì)算能力為 RealSense 的深度感知技術(shù)提供了強(qiáng)大算力支撐，兩者結(jié)合正推動(dòng)人形機(jī)器人領(lǐng)域的發(fā)展。
1.5、眾擎機(jī)器人
在人形機(jī)器人的演進(jìn)歷程中，計(jì)算架構(gòu)的革新始終是突破運(yùn)動(dòng)控制、環(huán)境感知與決策智能的關(guān)鍵。2024 年 Engine AI 眾擎機(jī)器人推出的 PM01 人形機(jī)器人，首次將 Intel N97 處理器與 NVIDIA Jetson Orin 模組深度融合，標(biāo)志著人形機(jī)器人進(jìn)入異構(gòu)計(jì)算的新紀(jì)元。這種創(chuàng)新組合通過(guò) CPU 與 GPU 的協(xié)同優(yōu)化，在能效比、實(shí)時(shí)響應(yīng)和擴(kuò)展性方面實(shí)現(xiàn)了突破性提升。
圖|眾擎算力配置
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Intel N97 作為 Alder Lake-N 系列的旗艦處理器，采用 10nm Enhanced SuperFin 工藝，集成 4 核 x86 架構(gòu) CPU 與 24 EU UHD 顯卡。其基礎(chǔ)頻率 2.6GHz，睿頻可達(dá) 3.6GHz，配合 6MB 三級(jí)緩存，為機(jī)器人操作系統(tǒng)、多線程控制算法提供了穩(wěn)定的算力支撐。值得注意的是，N97 內(nèi)置的 Intel UHD Graphics 支持 4K@60Hz 視頻編解碼，可高效處理多攝像頭視覺(jué)數(shù)據(jù)。
NVIDIA Jetson Orin 模組則搭載 Ampere 架構(gòu) GPU，集成 2048 個(gè) CUDA 核心與 64 個(gè) Tensor Core，峰值算力達(dá) 275 TOPS（INT8）。其統(tǒng)一內(nèi)存架構(gòu)提供 64GB 帶寬，支持多模態(tài)傳感器數(shù)據(jù)的并行處理。通過(guò) PCIe 4.0 接口與 N97 直連，實(shí)現(xiàn) CPU 與 GPU 間的低延遲數(shù)據(jù)交互，構(gòu)建起 "中央控制+邊緣加速" 的雙層計(jì)算體系。
這種異構(gòu)組合在 PM01 機(jī)器人中展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：N97 負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)調(diào)度、運(yùn)動(dòng)學(xué)解算與安全策略執(zhí)行，Jetson Orin 則專(zhuān)注于視覺(jué) SLAM、姿態(tài)估計(jì)與強(qiáng)化學(xué)習(xí)推理。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，相較于單一架構(gòu)方案，雙芯協(xié)同使路徑規(guī)劃延遲降低 42%，多目標(biāo)跟蹤幀率提升至 85FPS。
1.6、智元機(jī)器人
圖|智元機(jī)器人算力配置
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智元機(jī)器人配置的Jetson AGX Orin 64GB擁有極致 AI 算力，275 TOPS 的 INT8 算力，是上一代 Jetson AGX Xavier 的 8 倍，支持同時(shí)運(yùn)行多個(gè)復(fù)雜 AI 模型（如 VLM 視覺(jué)語(yǔ)言模型、SLAM 算法）。
同時(shí)支持 16 通道 MIPI CSI-2 攝像頭、激光雷達(dá)、IMU 等多傳感器融合，延遲 < 5ms。適用于人形機(jī)器人的 “眼-腦-手” 協(xié)同控制（如靈巧手操作、動(dòng)態(tài)避障）。
能效比優(yōu)化
60W 功耗下實(shí)現(xiàn)工業(yè)級(jí)穩(wěn)定性，適合無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)的移動(dòng)機(jī)器人（如服務(wù)機(jī)器人、巡檢機(jī)器人）。
軟件生態(tài)完善
支持 NVIDIA Isaac SDK（機(jī)器人開(kāi)發(fā)）、DeepStream（視頻分析）、TensorRT（模型加速）。
在統(tǒng)計(jì)的企業(yè)中，國(guó)內(nèi)人形機(jī)器人廠商主要使用海外芯片居多，主要包括英偉達(dá)的算力芯片，英特爾的通用計(jì)算芯片和視覺(jué)芯片為主。
二、主要國(guó)產(chǎn)廠商
2.1、全志科技
目前，國(guó)內(nèi)廠商中全志科技發(fā)布有八核高性能機(jī)器人專(zhuān)用芯片MR527。
MR527系列芯片集成了8核Arm??Cortex?-A55 CPU、NPU、Mali?-GPU、MCU等多個(gè)高性能計(jì)算單元，具有強(qiáng)大的硬件編碼能力和豐富的傳感器接口，支持GPIO、PCIe、SDIO、USB、SPI、TWI、UART、GPADC、LRADC、PWM等常用接口。適用于掃地機(jī)、割草機(jī)、服務(wù)機(jī)器人、四足機(jī)器人等產(chǎn)品形態(tài)。小米仿生四足機(jī)器人 "鐵蛋"，實(shí)現(xiàn)多關(guān)節(jié)協(xié)同控制，成本僅為國(guó)際同類(lèi)產(chǎn)品 60%。
圖|產(chǎn)品特點(diǎn)
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2.2、瑞芯微
在國(guó)內(nèi)廠商中，瑞芯微RK3588表現(xiàn)出色，賦能各類(lèi)AI場(chǎng)景。
強(qiáng)勁算力：采用八核 64 位 ARM 架構(gòu) ，4 顆 Cortex - A76 高性能內(nèi)核（主頻達(dá) 2.4GHz）與 4 顆 Cortex - A55 能效內(nèi)核（主頻 2.0GHz）組合，多任務(wù)處理和復(fù)雜計(jì)算能力出色。內(nèi)置 6TOPS 算力的 NPU，支持多種數(shù)據(jù)類(lèi)型與主流深度學(xué)習(xí)框架，能高效處理圖像識(shí)別、語(yǔ)音交互等 AI 任務(wù)。
優(yōu)秀圖形處理能力：集成 Mali - G610 MP4 GPU，支持多種圖形標(biāo)準(zhǔn)，2D/3D 圖形渲染表現(xiàn)好，為智能硬件帶來(lái)優(yōu)質(zhì)視覺(jué)體驗(yàn)，像高清游戲、3D 建模展示等應(yīng)用都可流暢運(yùn)行。
RK3588 廣泛應(yīng)用于智能平板、邊緣計(jì)算、工業(yè)電腦、機(jī)器人、8K 視頻終端等領(lǐng)域，為高性能與智能化需求提供有力支持，有望成為人形機(jī)器人芯片中的國(guó)產(chǎn)替代先鋒。
圖|產(chǎn)品性能
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2.3、地平線
征程6P是地平線專(zhuān)門(mén)面向全場(chǎng)景智能駕駛應(yīng)用推出的性能旗艦版方案，集成 BPU、CPU、GPU、MCU 等豐富計(jì)算資源。例如征程 6P 還集成 GPU，擁有 200G FLOPS 算力，支持 3D 圖像渲染；全功能 MCU，提供 10K DMIPS ASIL - D 算力，單顆芯片可滿(mǎn)足全棧計(jì)算任務(wù)，降低系統(tǒng)集成與部署難度。
圖|產(chǎn)品性能
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主要性能：
環(huán)境感知方面：憑借強(qiáng)大算力與對(duì)先進(jìn)算法的支持，可高效處理視覺(jué)傳感器（如深度相機(jī)、攝像頭）數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)高精度環(huán)境建模與物體識(shí)別 ，幫助人形機(jī)器人更好感知周?chē)h(huán)境，規(guī)劃行動(dòng)路徑。
運(yùn)動(dòng)控制方面：與機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制算法相結(jié)合，根據(jù)感知信息實(shí)時(shí)調(diào)整機(jī)器人動(dòng)作姿態(tài) ，實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)、靈活的運(yùn)動(dòng)。
多模態(tài)融合方面：征程 6 系列芯片可支持融合視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等多模態(tài)傳感器數(shù)據(jù) ，實(shí)現(xiàn)更智能決策與行為
2.4、其他
除了以上企業(yè)，紫光國(guó)微、中科曙光、寒武紀(jì)等企業(yè)也正通過(guò)ASIC芯片、GPU等技術(shù)路徑，致力于提升芯片的計(jì)算能力，以滿(mǎn)足人形機(jī)器人在感知、決策和執(zhí)行等環(huán)節(jié)的需求。
紫光國(guó)微作為芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域的佼佼者，其ASIC芯片在汽車(chē)芯片、TMT等板塊有著廣泛的應(yīng)用。中科曙光則依托其在AI算力和自主可控方面的優(yōu)勢(shì)，為數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商等提供高性能的計(jì)算解決方案。寒武紀(jì)的云端智能芯片及加速卡占據(jù)了主營(yíng)收入的94.27%，邊緣端智能芯片及加速卡占據(jù)了5.29%，終端智能處理器IP占據(jù)了0.34%。這些企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品創(chuàng)新，為人形機(jī)器人的未來(lái)智能化發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
三、總結(jié)
隨著技術(shù)的進(jìn)步，人形機(jī)器人芯片正變得越來(lái)越復(fù)雜，集成了更多的功能和更高的性能。目前可能因?yàn)樗懔σ蟛淮?，研發(fā)穩(wěn)定性等各方面原因，國(guó)內(nèi)外人形機(jī)器人多采用英特爾和英偉達(dá)的高算力芯片。因此，國(guó)產(chǎn)高算力芯片在人形機(jī)器人領(lǐng)域需要逐步實(shí)現(xiàn)突破，逐步擺脫對(duì)進(jìn)口的依賴(lài)。
令我們欣喜的是，在國(guó)產(chǎn)的芯片中全志科技的MR527，瑞芯微的3588和征程 6 系列芯片，已經(jīng)具備高性能CPU、GPU等集成方案與多模態(tài)處理能力，可用于人形機(jī)器人的環(huán)境感知與決策。隨著未來(lái)大規(guī)模量產(chǎn)的進(jìn)行，國(guó)產(chǎn)高算力芯片有望更多的融入人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)生態(tài)中。
