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時鐘撥轉到5年后的今天，不僅僅是服務機器人，中國機器人告別缺芯少魂時代了嗎？
提到科技領域的“卡脖子”，很多人會想到“缺芯少魂”。“芯”指芯片，“魂”指操作系統(tǒng)等核心基礎軟件。長期以來，我國在核心硬件生產(chǎn)、基礎軟件開發(fā)等方面高度依賴國外技術，技術安全不容忽視。
當時的宋繼強院長表示，那個年代的很多服務機器人從移動、遠程控制和輔助行走，完全由人控制的，本身不具備智能，而倉儲物流、掃地機、自動巡邏的機器人，具有一定的移動方面的自主能力，只有把一些交互智能和感知能力加進去，才能產(chǎn)生客戶價值。
從應用的角度來考慮，未來的發(fā)展趨勢是需要一個合適的芯片從感知達到?jīng)Q策來解決所有的問題，從而讓中國機器人不再“缺芯少魂”。
沒有芯片，機器人就是一個空殼。
作為機器人的“心臟”，目前機器人的芯片主要分為FPGA、MCU、DSP與IGBT四種。
FPGA芯片可以把它叫作“可編程芯片”、“半定制化芯片”和“萬能芯片”等。FPGA芯片最大的特點是芯片的具體功能是在制造完成以后由用戶配置決定。在機器人領域應用時具有高速、并行、運算及引腳資源極其豐富、功能靈活、硬件直接實現(xiàn)算法、操作數(shù)存取機制簡單高效、開發(fā)調試手段直探硬件底層等優(yōu)點。
MCU是機器人核心主控芯片中的第一大類別，小型機器人看重MCU的成本與功耗，通用型機器人看重MCU精準的電機控制，高端機器人更需要MCU兼顧算力與拓展性。
DSP芯片用在工業(yè)機器人領域，相當于起著關節(jié)的作用，有了DSP的控制，機器人反應更迅速，行動更精準。工業(yè)機器人在工作中需要處理大量的數(shù)據(jù)，隨著工業(yè)機器人的應用日益廣泛和普及，DSP芯片在這方面的應用越來越多，重要性、經(jīng)濟性、實用性都會得到體現(xiàn)。
……
但是目前這些芯片多數(shù)還是被國外市場壟斷，國內(nèi)攻克的微乎其微，機器人芯片領域仍是國外企業(yè)的主場。
除FPGA、MCU、DSP等外，CPU也是工控領域的主要芯片。
隨著機器人的發(fā)展，需要在越來越多的環(huán)境下實現(xiàn)控制、抓取點分析、視覺目標識別等，而這些都需要算力支撐，僅僅一個FPGA完全不夠。在CPU產(chǎn)品領域，近年來也有國產(chǎn)也有品牌已經(jīng)進入，例如龍芯中科的嵌入式CPU產(chǎn)品就可廣泛應用于工業(yè)控制領域。
2001年，中國科學院計算技術研究所開始研制龍芯處理器，得到了中科院知識創(chuàng)新工程、863、973、核高基等項目大力支持，完成了十年的技術積累。
2008年，龍芯中科在中科院和北京市政府支持下成立。2010年，龍芯科技完成首筆融資，并開啟市場化運作。為打破IT行業(yè)中“Wintel”生態(tài)和“AA生態(tài)”（Wintel是指英特爾與微軟，AA生態(tài)體系則為ARM與谷歌母公司Alphabet）的壟斷，2011年起，龍芯中科獲取了MIPS的技術許可，進行研發(fā)生產(chǎn)相關CPU產(chǎn)品。
2020年，從完全獨立自主的角度出發(fā)，龍芯中科宣布不再使用MIPS開發(fā)新產(chǎn)品，并推出了具有充分自主性的指令集LoongArch。時隔20多年，去年7月，龍芯中科基于此架構研發(fā)出了首顆完全國產(chǎn)PC處理器“龍芯3A5000”。
龍芯中科董事長胡偉武曾表示，之所以會選擇自研國產(chǎn)CPU，是因為他覺得中國這么一個大國不能沒有自己的CPU。
作為是我國第一個打造完全自主產(chǎn)權CPU處理器的生產(chǎn)廠商，其成功研發(fā)并發(fā)布了純國產(chǎn)的CPU處理器，標志著我國在計算機基礎架構上的重大突破，也意味著我國的高科技在自主研發(fā)的道路上取得了巨大的成果。
除龍芯中科外，作為山東省新型研發(fā)機構，山東新松工業(yè)軟件研究院依托山東省機器人跨平臺智能控制技術重點實驗室，充分發(fā)揮新松機器人集團、中科院沈陽自動化所行業(yè)領域技術研發(fā)優(yōu)勢，致力實現(xiàn)自主可控。
山東新松工業(yè)軟件研究院重點打造自主可控的工業(yè)軟件控制平臺，累計發(fā)布PLC（可編程邏輯控制器）、CNC（數(shù)控機床控制器）、RC（機器人控制器）、MES（生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)）等30余款智能制造軟硬件產(chǎn)品，也突破了國內(nèi)工業(yè)制造業(yè)“缺芯少腦”發(fā)展瓶頸。
“不能總是用別人的昨天來裝扮自己的明天。”
作為機器人“大腦”最核心的機器人控制器，現(xiàn)在也依然被國外技術所壟斷，國內(nèi)機器人控制器廠商競爭力較弱，市場占有率不到10%，控制器底層芯片全部依賴進口，亟需尋求自主性突破，保障工業(yè)生產(chǎn)安全。
核心技術靠化緣是要不來的，也是花錢買不來的。中國經(jīng)濟發(fā)展的下半場重點是實現(xiàn)高質量發(fā)展，實現(xiàn)核心技術的自主可控。這條路很長，但必須、只能用心做。
近兩年，在國家政策大力支持下，我國機器人產(chǎn)業(yè)已開啟了崛起之路。經(jīng)過多年的努力和發(fā)展，中國機器人行業(yè)“缺芯少魂”、大而不強的狀況正在逐步得到改善。
漫漫征途中，發(fā)展道路之根本還是要做強技術，做好產(chǎn)品，打造生態(tài)，不斷滿足服務于用戶的智能化轉型需求。國產(chǎn)企業(yè)只有真正做到了不被“卡脖子”，才能實現(xiàn)科技自立。
“沒有自主核心技術的產(chǎn)業(yè)是無根之末。”對于機器人行業(yè)也一樣。CPU芯片、操作系統(tǒng)軟件下面還有兩層才能“到底”，一是我國信息產(chǎn)業(yè)的短板，二是要構建自主信息技術體系需要自主指令系統(tǒng)，基于國外指令系統(tǒng)的信息產(chǎn)業(yè)支撐不了中華民族的偉大復興。
半導體企業(yè)憑借強大底層芯片能力加速了機器人的創(chuàng)新升級與市場發(fā)展。芯片與底層智能平臺已成為提升機器人價值的關鍵環(huán)節(jié)，國產(chǎn)各半導體企業(yè)正在通過筑建更高性能的機器人底層軟硬件平臺，為機器人行業(yè)帶來新變革。
