匠芯创：M7000 构建机器人关节 “芯” 生态，解码从处理器到控制算法生态闭环

5月13日，在以 “具身智慧机器人” 为主题的第十五届松山湖中国 IC 创新高峰论坛上，广东匠芯创科技有限公司市场总监徐勇 在题为《M7000：机器人关节的高性能实时处理器到控制算法的生态闭环》的演讲中，围绕 M7000 系列高性能 DSP 实时处理器，深入解读了匠芯创如何打造从芯片到运动控制算法的全产业链生态闭环。

广东匠芯创科技有限公司市场总监 徐勇

资料显示，匠芯创成立于 2019 年，总部坐落于珠海高新区，是一家专注于 RISC-V SoC 芯片设计的企业。公司在工业自动化领域精耕细作，业务范围还拓展至新能源、光伏、汽车电子、HMI 人机交互显示、边缘计算等新兴领域。凭借卓越的技术实力和产品品质，匠芯创与国内 60% 至 70% 的工业自动化头部企业建立了深度合作关系。“匠芯创的愿景是成为世界一流的工业芯片与应用解决方案供应商。” 徐勇在演讲中表示，“我们始终认为，只有深刻理解行业需求，才能设计出优秀的产品。”

M7000 系列：高性能赋能工业控制多元场景

据介绍，M7000 系列是匠芯创精心打造的六款高性能 DSP 实时处理器，专为工业控制（伺服电机、变频器、PLC、机器人）、光伏能源与数字电源等行业应用设计。该系列采用国产自主高算力的 RISC-V 内核，主频高达 552MHz，内置 DSP、FPU、HCL、Cordic、FFT、FIR、IIR 等单元，具备强大的处理性能与高效的运行能力。

徐勇指出：“M7000系列不仅提供了大容量内存和丰富的外设接口，还具备高可靠性、高安全性、高开放度的特点，可适应多应用场景。”

从产品矩阵来看，M73E00 和 M76E00 主要面向数字电源、通信电源、服务器电源以及光伏逆变器等场景；M73、M76 聚焦于工业电机，适用于脉冲电动器、通信领域；73P00 和 76P00 则针对 ESC 从站控制器场景。在硬件设计上，该系列拥有单核和双核处理器，提供 64、68、100、144 到 196 不同封装，包括 QFN、QFP 和 PGN 等多种形式，满足不同应用场景的需求。

三大核心技术亮点，重新定义行业标准

在演讲中，徐勇详细介绍了M7000系列的三大核心优势。

• 超强算力与实时性：以 76P00 为例，其含有超高性能计算能力的 CPU，每个 RISC-V 内核都配备 16K 的 I Cache 和 D Cache，集成双精度浮点单元和 DSP。在实时性方面，通过高储频 AX2（音）主线、1.5 的 ARF（音）以及 384K 的 TCM（ITCM 256KB + DTCM 128KB），实现了数据的高速处理和存储。

徐勇形象地比喻：“我们传统 NPU 功能，以及做电机控制传统需要一些 CPU，或者 FPGA 一些方式的时候，我们基本上把 FPGA 实现的功能集成到 CPU 里面，准确来说，我们应该算是带 DSP，带 NCU 功能或一些算法的 SoC 的一些处理器。”

• 多元硬件加速与高性能算法：芯片集成了丰富的硬件加速器，包括 2 个硬件电流环（HCL）、三角角函数加速器、硬件校验、4096 点的 FFT 以及 6 个 4 阶 FIR 和 IIR 滤波器等。在高性能电机控制算法方面，实现了 Clark、Park、防积分饱和 PID、反 Park 等基础算法，以及时序补偿、电压补偿、交叉解耦、反电动势和过调制等高阶补偿算法。

“整个芯片的硬件电路环的时间，我们精确控制在 300 纳秒之内，远远低于传统的微秒级（比如 4 微秒、1 微秒）时间，带宽实测做到 3.5KHz 以上。” 徐勇介绍道，这样的性能优势使得算法时间仅为传统电路算法时间的 1/10，抗干扰能力、动态响应速度和控制精度都得到了显著提升，能够更好地对接第三代半导体（如碳化硅、氮化镓）在电机领域的应用。

• 丰富外设与灵活控制：M7000 系列提供大容量内存（1MB SRAM、2MB Flash）和丰富的外设接口，包括 EtherCAT、USB、EMAC、UART、QSPI、SPI、CAN-FD、I²C 等，最多可达 150 个 I/O。支持极简的单芯片设计和两层 PCB 设计，降低 BOM 成本的同时，满足工业自动化设备对多样化通信和灵活控制的需求。

全场景应用落地，赋能具身智能

M7000 系列的发布，是匠芯创在工业芯片领域的一次重大突破。其纯国产的 RISC-V 架构打破了 ARM 与 DSP 的技术垄断，全链路国产化的设计、流片、封装构建了安全可靠的 “中国芯” 生态。通过严苛的可靠性测试（如高低温、EFT、雷击浪涌等测试）和性能测试，M7000 系列在性能、集成度与可靠性方面达到了国际先进水平，具备了替代进口芯片的强大实力。

“M7000系列在算力、实时、集成、控制、互联五大维度实现突破，为高端装备国产化提供全链路赋能。”徐勇说道。

目前，M7000 系列凭借其卓越的性能，在工业自动化、新能源、汽车电子等多个领域实现了广泛应用。在工业自动化领域，涵盖伺服电机、PLC、工业机器人、人形机器人等场景；新能源领域涉及光伏逆变、储能、感应加热等；汽车电子领域包括自动驾驶、AGV、电动助力转向等；此外，还在高阶的 BLDC 应用和家电领域发挥着重要作用。

以人形机器人为例，匠芯创与头部企业深度合作，在人形机器人的左手臂、右手臂、肩部、膝关节、腰关节等部位，以及六轴电机和 EtherCAT 通讯方面，都有成熟的落地应用案例。

“在具身智能这一块，我们在这些行业里面都有非常多的头部企业极其紧密地进行合作，应用于肩部、膝关节、六轴电机等关节控制。” 徐勇表示，M7000 系列为机器人关节提供了高性能的实时处理和精准控制，推动了具身智能机器人的发展。

构建生态闭环，助力客户快速量产

匠芯创不仅提供高性能的芯片，还致力于构建从芯片到应用的全产业链生态闭环。在技术支持方面，提供产品级的参考设计，如 EtherCAT 总线 / 脉冲伺服驱动方案、开环和闭环驱动器方案、转向 UPS 方案等；在硬件层面，提供产品级硬件整机、硬件原理图、LAYOUT 图等；软件方面，提供产品级 SDK 源码、例程源码以及操作系统（如 FOR（音）等）；应用层则提供优秀的算法，如电流环算法、XX 协议、对象制点以及 AI 边缘计算场景的应用。

“我们提供从芯片、硬件，还有底层 SDK，应用层算法、开发、调试等全产业链生态闭环，这是目前为止给客户和市场一经推出就受到广大客户欢迎与支持的重要原因。” 徐勇强调，这种全栈式的服务能够助力客户缩短至少 4 个月的研发周期，降低成本，快速实现产品上市与商业化。

在国产替代浪潮下，匠芯创将持续加大研发投入，提升技术实力。“接下来我们在明年将会推出更优秀的产品和芯片，主要面向工业自动化和具身智能方面的一些应用。” 徐勇说道。