上海先楫半导体：以HPM6E8Y芯片开拓机器人关节控制“芯”路径

高算力 + 高集成 + 高实时性，打造国产伺服控制新基座

随着具身智能、人形机器人和协作机器人快速发展，机器人关节控制系统对底层芯片提出了更高的性能与集成要求。为了实现更小尺寸、更快响应、更强联动、更高安全性的关节伺服控制，芯片不仅要具备强大的算力，还需提供精准电机控制能力、丰富的通信接口及实时联动支持。

成立于2020年的上海先楫半导体（HPMicro Semiconductor），正是在这一技术需求背景下，发布了全新HPM6E8Y高性能实时控制芯片，以国产化、自主RISC-V架构芯片加速构建机器人“运动中枢”的中国方案。

在5月13日召开的第十五届松山湖中国 IC 创新高峰论坛上上海先楫半导体嵌入式专家及产品总监费振东介绍了先楫半导体在机器人关节控制上的产品策略。

费振东表示机器人关节控制三大核心挑战：

1、多自由度高协同：人形机器人动辄数十个关节，每个自由度需实时响应；

2、网络复杂布线难：多电机/传感器控制单元通信接口多样，调试和组网难度大；

3、体积受限高集成：尤其是小型伺服、手指关节等部位，对封装与能耗要求极高。

针对这些痛点，先楫半导体推出了HPM6E8Y一站式解决方案HPM6E8Y：

据他介绍，先楫半导体的HPM6E8Y是一款高性能微控制器（MCU），专为机器人关节控制、工业自动化、物联网、汽车电子和消费电子等高性能应用场景设计，它采用双核RISC-V架构，主频高达800MHz，能够提供强大的计算能力，满足复杂控制需求。在高性能通信接口方面，集成2个以太网PHY收发器，支持EtherCAT从控制器（ESC）和多达3个外部端口的时间敏感网络（TSN）千兆以太网交换机。这使得HPM6E8Y能够实现高度实时响应与极低延迟的以太网通信，完美适用于工业自动化场景。

该芯片支持32通道高分辨率PWM输出，PWM输出精度达到150ps级别。同时，芯片还配备∑∆数字滤波器，能够实现高精度的电流和电压感知。其他接口包括4个16位SAR ADC（采样率2MSPS）、8个模拟比较器、20路32位定时器、5个看门狗和RTC等。它提供10x10mm BGA封装，适合小空间应用。

主要应用场景是机器人关节控制：HPM6E8Y能够满足机器人关节的高精度运动控制需求，支持多轴同步控制，适用于人形机器人、协作机器人和工业机械臂等。

高性能伺服电机控制：其高精度PWM输出和∑∆数字滤波器使其成为高性能伺服电机控制的理想选择。

工业自动化：适用于需要高实时性和高带宽通信的工业自动化设备。

物联网与消费电子：凭借其高性能和低功耗特性，HPM6E8Y也适用于物联网设备和消费电子产品。

在安全方面，它集成AES-128/256、SHA-1/256加速引擎和硬件密钥管理器。支持固件软件签名认证、加密启动和加密执行，防止非法代码替换、篡改或复制。此外，基于芯片生命周期的安全管理，以及多种攻击的检测，进一步保护敏感信息。

在开发支持上，先楫半导体的提供基于BSD许可证的SDK，包含底层驱动、中间件和RTOS（如MMP/TinyUSB/FreeRTOS等）。此外，SDK还集成进活跃的开源项目，如RT-Thread/Zephyr。

费振东表示HPM6E8Y是国内首款获得德国EtherCAT从站协议官方授权的MCU产品，支持完整的EtherCAT网络通信。带来的关键优势有：网络同步性强：基于工业以太网统一协调数十个自由度动作；带宽大、确定性强：应对高速控制与多传感输入并行任务；兼容性高：可与主流控制器、伺服器、传感器构建标准总线系统。此外，HPM6E8Y还配备了普通以太网控制器与TMC网关控制器，具备优秀的多协议适应性，利于组网灵活部署。

费振东表示先楫半导体不仅提供芯片，还提供完整的关节伺服控制参考设计，包括控制器硬件板卡设计（含MOSFET驱动电路）；EtherCAT网络通信功能模块；基于CIA402协议与OTA在线升级支持；开放软硬件资料，支持快速二次开发等。他透露该参考平台已在多个合作企业实际落地应用，广泛用于人形机器人、机械臂、协作机器人等项目的关节模组开发。

丰富产品矩阵，覆盖机器人“大小脑”各模块

费振东表示除了HPM6E8Y，先楫半导体还推出了多款适用于不同控制模块的芯片系列：

结合这些产品，先楫构建出完整的机器人运动控制芯片生态，覆盖关节控制器、运动控制单元（小脑）、智能感知系统、微型伺服器等关键功能块。

据悉，HPM6E8Y凭借其高性能、高集成度、小封装及简单易用等优势，在2025年RISC-V生态大会上荣获“芯片创新奖”。另外，HPM6E8Y系列已于2025年Q2实现百万级量产。先楫半导体还联合20余家生态伙伴推出开源运动控制库，提供从FOC算法到ROS2驱动的完整工具链。

HPM6E8Y芯片的发布与量产，标志着国产高性能MCU在机器人关节控制核心部件上的真正突破。从算力、通信、模拟控制到信息安全，上海先楫半导体已成为机器人“嵌入式芯生态”中不可忽视的力量。

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