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具身智能机器人需要什么样的芯片?对话英特尔中国研究院院长宋继强

IP属地 中国·北京 智东西 时间:2026-02-05 20:35:14


智东西
作者 ZeR0
编辑 漠影

智东西2月5日报道,具身智能机器人如何走向落地?机器人是否需要专用芯片?近日,英特尔研究院副总裁、英特尔中国研究院院长宋继强与智东西等媒体进行深入交流,分享了对这些问题的思考。

英特尔在机器人及控制技术体系的实践中认识到,不存在能够解决所有复杂场景问题的“万能钥匙”或单一技术范式。真正的完整解决方案,必然是通过前瞻性地融合创新技术与经过验证的成熟方法,将其系统性地工程化,这样才能稳健落地。

宋继强认为,很难用一种硬件满足不同的操作复杂度、实时性、计算和感知要求,因此异构计算非常重要。

英特尔面向边缘的第三代酷睿Ultra处理器便能发挥出XPU架构优势,综合AI算力达到180TOPS,并采用Intel 18A制程,能效比更高,同时可使用OpenVINO等AI库以及面向边缘的软件SDK。


与消费级、商用级酷睿的侧重点不同,它强调工业级要求,例如温宽、耐用性、10年可靠性,同时增强了机器人及工业领域要求的高实时性、高确定性。

其机器人AI套件每个季度都会升级,具身智能SDK新增了对大语言模型的支持,同时把EtherCAT支持纳入软件栈,并补齐对实时库的支持。


英特尔与合作伙伴共同开发了一款机器人AI板级套件。这块板卡体积小、功耗控制在机器人本体可承受范围内,能跑传统视觉模型,也能跑优化过的大模型,可满足机器人常规的感知、规划与操控应用,也能通过互联平台与边缘AI设备连接,提供扩展的模型能力。

一、机器人专用芯片尚早,业界普遍用手机/汽车芯片改造

机器人会像手机、汽车一样有专用芯片吗?宋继强认为,技术上不难,商业上太早。

当前机器人领域使用的芯片,大多并非专门为机器人设计,而是对手机、汽车、PC等成熟平台的芯片进行改造适配。这主要是由于机器人产业规模尚小,设计专用芯片难以实现商业盈利。

更深层的原因是,机器人本身的技术路径和主流负载尚未定型,因此业界普遍先采用通用平台进行过渡和验证。

设计一款机器人专用芯片本身并不困难,只要有明确的系统级规格,大约10个月即可完成设计流片,18个月左右能完成测试。难点在于先定下来如果让业务真正跑起来,需要系统支持哪些能力。

英特尔的机会,也正在于此。

在传统工业机器人的运动控制、高精度浮点计算、逆运动学求解等场景中,凭借高可靠性的工业控制板和丰富的视觉库,英特尔已有长期经验积累。大部分机器人工控板都是用英特尔处理器做的。

目前英特尔正与一些具身智能机器人厂商合作。这些伙伴尤其需要英特尔提供的能力,就是实时性与控制精度,包括如何在一个系统里保证需要实时、快速响应的部分不被其他任务抢占资源。

英特尔能够告诉具身智能机器人厂商做上层任务时,如何处理、分配、调度底层CPU核、内存、I/O等资源,才能保证最终需要的实时性达标和物理风险上可控、可信赖。

尽管当前行业焦点集中于大模型能力,但其技术演进方向仍存在变数,例如VLA的局限性显现后,行业开始重新审视世界模型的价值。

因此,宋继强预测,未来一年内出现统一的机器人专用芯片标准的可能性不大。无论是针对人形、轮臂式还是机器狗等不同形态,都需要更明确的场景与规模支撑,专用芯片才会迎来发展的契机。

二、很多机器人仍处于“手搓”阶段,量产须改进成本、一致性、生产可靠性

宋继强提到很多机器人并不是真正工业化量产的,大部分还是“手搓”。

一方面,零部件尚未达到车规或工业级要求,用一段时间后可能速度变坏、力量变差,最终达不到可信赖执行。

另一方面,机器人产业要实现规模化普及与成本优化,可能依托大型企业来推动机器人零部件以及整体量产化能力的提高。

一旦量产能力突破,硬件成本将随之下降,结合智能技术能力的持续提升,机器人将能更顺利地渗透至更广泛的商用场景,并吸引早期愿意为创新技术承担一定试错成本的用户群体。

该发展路径符合技术成熟度曲线(Gartner Hype Cycle)所揭示的规律:

① 初期通过高预期吸引资本与技术投入,例如当前依托大模型与视觉语言动作模型(VLA)等技术突破,迅速推高产业的“能力上限”。

② 进入部署实践阶段,暴露出的关键技术瓶颈与商业化挑战(即“深坑”)将促使资源聚焦于最核心问题的解决。

③ 在跨越主要障碍后,产业将在特定细分领域(如结构化的工业场景)实现小范围的商业闭环与经济可行性验证。

④ 随着技术迭代与市场认知的深化,更多大型厂商将凭借其工业级能力入场,通过规模化效应进一步压缩成本。

成本的降低又将激活更大的市场需求与应用潜力,从而形成“技术突破->场景验证->规模化降本->市场扩大”的良性循环,推动产业持续向上发展。

目前带操作能力的机器人,在现有训练集与成本约束下更可行的方向是应用在半工业领域,比如做备料、搬运、组装等任务。有些厂商相对乐观地估计,这些机器人一两年内能在实际工厂里部署。

在宋继强看来,真正要形成工业级一致性与效率,具身智能机器人的产量可能需要百万台以上。要达到这个规模,则需不断改进成本、一致性、生产可靠性等方面。

三、构建可信赖框架,给具身智能的安全兜底

具身智能机器人的真正落地涉及安全问题,需尽早形成可靠性的框架。

宋继强总结说,具身智能的可信赖性至少体现在三个层级:规划决策是否可信赖、执行是否可信赖、系统出错时整体是否仍可靠。


针对规划与决策是否可信赖,英特尔推荐混合模式控制:需要嵌入一定的规则与知识,用来检验具身智能系统产生的决策,如果决策有问题就让它重新决策。

这样既能利用大语言模型与神经网络方法带来的泛化能力,提高机器人能力的上限,又融合传统的符号、规则、知识方法,能保证输出是可信赖、可检测的,再把结果交给执行层。“场景相关”和“合理知识注入”也很重要,有助于做检测与后续规则保障时更有效,控制整体计算开销。


对决策规划、行动输出做出保障,基本落在智能硬件平台的系统里。但在执行过程中,如果机器人遇到零部件或物理环境出问题,这些不是主控系统能控制的,此时需要引入一个独立的安全系统,持续监控执行是否偏离预期,一旦发现发现风险,触发Fallback,然后以最小风险回到可控状态。

这个安全系统相对轻量,代码完全可靠,持续通过能获取的传感器输入、执行器状态监控等,判断系统执行是否与上层主要目标一致、是否存在安全风险。这些安全风险可以预先定义并持续监控。

Fallback System(备用系统)既要让系统回到可靠状态,又希望回到可靠状态后不是直接放弃任务,理想情况是即便出现风险,也能以可行方式继续,比如让机器人在即将摔倒时能够选择方向、避开人、卡死某些关节慢慢摔,甚至移动到边上。

这套思路已经被写进去年12月发布的《具身智能机器人安全子系统白皮书》。英特尔联合产学界合作伙伴,从系统架构层面提出一种新的设计框架,安全子系统能够自主判断主控系统是否出问题,一旦出问题就触发Fallback。


据宋继强透露,该设计框架发布后反响很好,学术界和业界都有单位表示希望参与推进落地,英特尔也在积极开展合作。

四、系统分工,才是具身智能能长期演进的前提

在智能车、机器人等物理AI设备之上,一种流行的业务构建方式是通过多智能体系统,按照用户要求、场景变化,自主构成业务流,再利用AI生成相应的智能体,去完成需求。

一种未来愿景是,一个能力丰富的物理设备能够支撑多智能体系统运行。要迈向这一愿景,现实挑战有很多,包括准确性、可靠性、安全性、可扩展性、成本结构、响应速度、系统安全等。


如果智能体是通过编排器自动构建的,那就需要能够调用很多不同的智能体功能。智能体在处理不同环节的任务时,内核(kernel)、数据量级、并行度都不一样。企业级部署又希望在满足具体场景要求的同时,获得更好的能效比。这需要借助异构硬件组合来解决问题。

在此基础上,要与持续演进的开放软件框架适配,中间需要完整的系统基础设施,帮助隔离硬件多样性,同时让软件侧业务编程所付出的成本长期有效。因此上层需要相对稳定的软件接口,并对底层硬件进行隔离。

具身智能机器人采用的AI模型及解决方案呈多元化,没有一种方案能覆盖所有精度与准确度要求。因此,英特尔提倡采用一种混合的异构框架,以综合采用不同模型与AI方法。


英特尔提出了一种分工明确的具身智能系统结构:

系统2是慢系统,强调理解、推理与规划,需要高通量视觉输入,更适合用GPU。

系统1是行动专家,负责根据规划出的一段段任务,结合具体设备,将任务映射到设备需要控制的关节电机、轮子等多自由度执行器,生成控制指令。这要求高实时性与低功耗,输出频率已接近200Hz,更适合用NPU。

系统0是快系统,用传统的MPC控制器,把电机控制频率提升到例如1000Hz的级别。这要求更强实时性,并涉及高精度浮点运算,用CPU最稳。


在切换新硬件时,软硬件解耦有助于降低适配门槛。据宋继强分享,系统2相对好解耦,系统0和系统1不好解耦。上层感知和规划可以相对独立,复用于不同机器人,但从接收到规划任务要求到生成具体机器人控制指令,不同机器人的自由度不同,与本体强相关,这就无法解耦。

结语:具身智能走向落地分水岭

2026年,落地将是具身智能机器人产业的关键议题,供应链也将扮演至为关键的角色。

模型决定机器人能做什么,而硬件和系统决定机器人能不能一直稳定安全地做下去。

基于英特尔的理念以及与合作伙伴正在构建的具身智能机器人系统,结合第三代酷睿Ultra for Edge平台,英特尔希望尽快推动可信赖的具身智能机器人在产业里落地。

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