政府工作報(bào)告提及具身智能,氮化鎵大有可為

作者 | 發(fā)布日期 2025 年 03 月 06 日 15:01 | 分類 產(chǎn)業(yè) , 射頻 , 氮化鎵GaN

3月5日,國(guó)務(wù)院總理李強(qiáng)作政府工作報(bào)告,提出因地制宜發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力,建立未來(lái)產(chǎn)業(yè)投入增長(zhǎng)機(jī)制,培育生物制造、量子科技、具身智能、6G等未來(lái)產(chǎn)業(yè)。

資料顯示,具身智能(Embodied Intelligence)是指智能系統(tǒng)通過(guò)與環(huán)境的互動(dòng),利用身體的感知和運(yùn)動(dòng)能力來(lái)實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)和推理的能力。這種智能形式強(qiáng)調(diào)身體在認(rèn)知過(guò)程中的重要性,認(rèn)為智能不僅僅是腦部的活動(dòng),還包括身體的運(yùn)動(dòng)和感知。它強(qiáng)調(diào)智能體(如機(jī)器人)與其物理形態(tài)和所處環(huán)境之間的密切聯(lián)系,認(rèn)為智能行為是通過(guò)身體與環(huán)境的交互而產(chǎn)生的,且在實(shí)踐過(guò)程中通過(guò)循環(huán)的感知、決策、行動(dòng)和反饋來(lái)實(shí)現(xiàn)“智能增長(zhǎng)”。

隨著人工智能和機(jī)器人技術(shù)的飛速發(fā)展,具身智能逐漸成為人工智能領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),未來(lái)前景廣闊。

根據(jù)TrendForce集邦咨詢的研究,2025年各機(jī)器人大廠逐步實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的前提下,預(yù)估2027年全球人形機(jī)器人市場(chǎng)產(chǎn)值有望超越20億美元,2024年至2027年間的市場(chǎng)規(guī)模年復(fù)合成長(zhǎng)率將達(dá)154%。

業(yè)界指出,正如AI驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展一樣,具身智能也可以為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)帶來(lái)助力,尤其是功率半導(dǎo)體領(lǐng)域。此前,特斯拉的Optimus人形機(jī)器人搭載了28個(gè)關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)器,每個(gè)驅(qū)動(dòng)器都通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng),而每個(gè)電機(jī)則需要1~2顆IGBT等功率器件。

除IGBT之外,氮化鎵在具身智能產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用潛力也不斷凸顯。

此前,英飛凌詳細(xì)介紹了氮化鎵在機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),該公司認(rèn)為氮化鎵在提升能效與縮小體積方面具備優(yōu)勢(shì),將推動(dòng)人行機(jī)器人、護(hù)理機(jī)器人和送貨無(wú)人機(jī)市場(chǎng)增長(zhǎng)。

英飛凌認(rèn)為,隨著機(jī)器人技術(shù)集成自然語(yǔ)言處理(NLP)和計(jì)算機(jī)視覺等AI先進(jìn)技術(shù),氮化鎵將為打造更高效、更緊湊的設(shè)計(jì)帶來(lái)必要的能效?;贕aN的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能提供優(yōu)異能效和性能、更高功率密度、更少電機(jī)損耗和更高速的開關(guān)能力。這些技術(shù)帶來(lái)了諸多優(yōu)勢(shì),比如無(wú)需笨重的電解電容器、縮小尺寸并提高了可靠性。將逆變器集成到電機(jī)機(jī)箱中,可減少散熱器的需求,同時(shí)優(yōu)化關(guān)節(jié)/軸的布線,并簡(jiǎn)化了EMC設(shè)計(jì)。更高效的控制頻率可改善動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力。

具有高開關(guān)頻率的GaN基電機(jī)控制設(shè)計(jì)還支持在緊湊的密封外殼中實(shí)現(xiàn)更高的功率,在高頻下,GaN能夠提供優(yōu)異的性能,這進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的效率(包括逆變器和電機(jī)的損耗),并保持較低工作溫度。

國(guó)內(nèi)應(yīng)用方面,近期,中科半導(dǎo)體團(tuán)隊(duì)推出了首顆基于氮化鎵(GaN)可編程具身機(jī)器人動(dòng)力系統(tǒng)芯片,縮短了具身機(jī)器人開發(fā)成本和姿態(tài)學(xué)習(xí)時(shí)間,有望加速具身機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的商用化步伐。

該款芯片主要應(yīng)用于多關(guān)節(jié)具身機(jī)器人及智能裝備領(lǐng)域,根據(jù)推理大模型生成的3D虛擬模型與姿態(tài)坐標(biāo),通過(guò)芯片自帶的“邊緣物理模型”輸出的陣列PWM電流信號(hào)控制上100條仿真肌肉及伺服電機(jī)系統(tǒng)來(lái)完成復(fù)雜的原子操作,單個(gè)姿態(tài)運(yùn)動(dòng)達(dá)32個(gè)自由度。通過(guò)“邊緣物理模型”輸出PWM信號(hào)控制物理量信號(hào),使機(jī)器人具有人一樣的復(fù)雜肢體動(dòng)作和物理質(zhì)量的約束。(集邦化合物半導(dǎo)體Flora整理)

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