图片来源：Pexels-Tara Winstead 文字 |半导体行业视角 近日，工信部、教育部、公安部等17个部门联合发布《“机器人﹢”应用行动实施方案》，提出2025年制造机器人发展目标以及机器人十大应用场景。
业内人士认为，这一政策的发布意味着“机器人+”时代的到来。
机器人将得到更广泛的应用，制造机器人将迎来巨大的发展机遇。
随着机器人技术的发展，机器人的应用领域越来越广，市场也开始相应发展。
中国电子学会预计，2022年全球机器人市场规模将达到513亿美元，2017年至2022年年均增长率为14%。
波士顿咨询集团研究报告显示，全球机器人市场预计增长近未来10年增长10倍，到2030年将达到1600亿美元至2600亿美元。
01. 机器人市场的腾飞《“机器人﹢”应用行动实施方案》包括十大重点应用领域，分别是制造、农业、建筑、能源、经济发展领域的贸易物流；医疗卫生、养老服务、教育、社会民生领域商业社区服务。
安全应急和极端环境应用。
在工业机械领域，机器人行业市场正在经历强劲增长。
制造业是本次发布的规划中第一个提到的机器人应用领域。
由于许多国家劳动力减少和人口老龄化导致劳动力供应短缺和成本上升，提高流程效率和自动化比以往任何时候都更加紧迫。
因此，能够执行各种搬运和运输任务的多轴机器人的使用正在制造业和其他工作场所迅速扩大。
通过推进智能制造示范工厂建设，发展以工业机器人为基础的智能制造系统，加快制造业数字化转型和智能化转型。
除了工业机器人，三年的疫情也让服务机器人市场初具规模。
抗疫系列机器人成为疫情防控生力军，“无接触”无人配送成为新焦点。
预计2022年全球服务机器人市场将达到217亿美元。
2024年全球服务机器人市场预计将增长至290亿美元。
无论是工业机器人还是服务机器人，这些机器人都在结合信息技术来提高其感知、计算、执行能力。
随着机器人智能水平的提高，对芯片的需求也越来越大。
那么哪些芯片产品有望受益呢？ 02. 机器人搭载什么芯片？ FPGA芯片FPGA芯片具有高速、并行性、计算和引脚资源极其丰富、功能灵活、算法直接硬件实现、简单高效的操作数访问机制以及直接探索硬件底层的开发调试方法等优点当用于机器人领域时。
将FPGA应用于伺服驱动器是业界的普遍做法。
FPGA在执行图像处理算法方面比CPU更强，是最优的解决方案。
在执行人工智能算法时，FPGA是与GPU并列的主流方案，并且在功耗方面具有非常大的优势。
与 ASIC 开发相比，除了缩短开发和验证周期之外，使用 FPGA 还意味着在出现问题时可以快速更改逻辑，或者在必要时可以修改或增强功能要求。
FPGA芯片的特点可以提高伺服控制性能并降低功耗；此外，FPGA芯片可提供包括PCI Express在内的多种硬件IP，实现外围逻辑集成的同时保证总线连接的可靠性，促进电路开发。
小型化并降低功耗。
功耗降低意味着无风扇外壳成为可能，从而无需使用易磨损的机械部件，并避免吸入灰尘。
由于机器人的可用性较长，尤其是在工业领域，维护方面的考虑需要延长设备的可用性，因为工业设备的使用寿命通常为 10 年或更长。
FPGA延长的产品生命周期满足了工业领域客户的需求。
MCU芯??片 MCU是机器人执行层应用最广泛的选择。
MCU作为工业机器人的核心控制器件，也将受益于机器人市场的快速增长。
平均而言，工业机器人单个机械臂内置控制器中约80%是MCU芯片。
对于机器人应用中使用的MCU来说，除了提供易于开发的嵌入式平台和设计工具外，围绕MCU建立完整的通信环境来处理USB、SPI等各种工业通信协议也非常重要。
与传统工业机器人相比，仿人机器人的运动模式更加复杂，需要对电机的位置、方向、速度和扭矩进行高精度控制。
MCU 可以执行电机控制所需的复杂、高速操作。
目前的机器人解决方案包括单电机平台（1个MCU控制1个电机）和双电机平台（1个MCU控制2个电机）。
双电机平台的两个电机的功率之和小于单个电机的最大功率。
未来，采用更先进工艺设计的MCU将采用更高性能的核心，其性能将大幅提升，市场需求将快速增长。
在全球MCU市场逐年增长以及国产MCU替代的背景下，国产MCU厂商有望突破国外垄断。
DSP芯片DSP（Digital Signal Processing）即数字信号处理技术，DSP芯片是指能够实现数字信号处理技术的芯片。
DSP芯片内部采用程序与数据分离的哈佛结构。
它具有专用的硬件乘法器，广泛采用流水线运算，并提供专用的DSP指令，可用于快速实现各种数字信号处理算法。
DSP芯片自诞生以来，发展迅速。
他们一方面受益于集成电路的发展，另一方面也受益于巨大的市场。
在短短几十年的时间里，DSP芯片已广泛应用于通信、雷达、成像、军事、仪器仪表、自动化、信号处理等众多领域。
DSP芯片应用于工业机器人领域，起到关节的作用。
通过DSP控制，机器人可以响应更快、移动更准确。
工业机器人在工作过程中需要处理大量的数据。
随着工业机器人的应用日益广泛和普及，DSP芯片越来越多地应用于该领域，其重要性、经济性、实用性将得到体现。
IGBT芯片的传统工控、电源行业是支撑IGBT市场稳定发展的基石。
工业控制是IGBT最大的应用领域，需求量稳步增长。
随着工业自动化的深入，广泛部署的工业机器人和智能机床依赖于强大而灵活的交流电机、伺服电机以及节能逆变器和电源装置。
IGBT功率半导体器件是电力电子应用中的核心器件。
以电能为处理对象，通过电力电子技术对电能进行整流、稳压、开关、变频，实现高效率、高质量的转换。
功率半导体是电力电子转换器件的核心部件。
尤其在大功率、大电流、高频、高速、低噪声等应用领域发挥着不可替代的关键作用，广泛应用于工业控制领域。
近年来，我国变频器、焊机市场稳步增长，工业机器人市场加速发展，相应的工控IGBT市场也将稳步增长。
根据TrendForce数据，2020年全球工控IGBT市场规模约为140亿元，其中我国工控IGBT市场规模约为53亿元。
预计到2025年全球工控IGBT市场规模将达到170亿元。
03、机器人芯片领域依然是国外企业的主场领域。
2020年至2021年，全球FPGA市场将以16%的速度增长，预计未来五年将继续保持良好的增长势头（复合年增长率约为12%至15%）。
FPGA的主要供应商是Intel和Xilinx。
英特尔通过提供处理器加FPGA，配备OpenVINO工具套件和oneAPI，为多种应用场景提供解决方案； Xilinx也拥有成熟的机器人平台，两者在机器人领域相对领先。
传统MCU厂商在机器人领域也有着深厚的经验。
TI 提供全套机器人解决方案。
瑞萨、NXP、Microchip、意法半导体、英飞凌等也提供多种选择。
这些公司可以为机器人提供解决方案。
企业提供更多的零部件，而不再局限于主控芯片。
全球主要DSP厂商有德州仪器、ADI、NXP、杰尔系统等，其中德州仪器占比最高。
国内，欧美厂商的产品仍占主要市场。
国内拥有DSP产品的公司有中国电子科技38、湖南金芯、江苏宏云科技、深圳创诚微电子、北京中科浩芯科技等。
此外，CPU也是工业控制领域的主要芯片。
随着机器人的发展，控制、抓取点分析、视觉目标识别等需要在越来越多的环境中实现，而这些都需要计算能力。
仅 1 个 FPGA 是不够的。
在CPU产品领域，英特尔有着深厚的积累，近年来国产等品牌也纷纷进入。
国芯科技的嵌入式CPU产品可广泛应用于工业控制领域。
随着5G、AI等技术在机器人领域的应用日益增多，机器人领域将迎来越来越多的芯片玩家。
一直在主要AI芯片市场稳步前进的高通也发布了RB6机器人平台，展示了5G和AI加持下机器人的强大实力。
04、结论 2022年12月，全国规模以上工业企业完成工业机器人生产4万台。
2022年1月至12月，全国规模以上工业企业累计生产工业机器人44.3万台。
2022年12月，全国规模以上工业企业生产服务机器人49.1万台。
2022年1月至12月，全国规模以上工业企业累计服务机器人产量645.8万台。
机器人行业没有超车的机会。
硬科技产业实现高质量发展，只有脚踏实地研发、持之以恒投入，才能打赢关键核心技术攻坚战。
从这个角度来看，机器人行业与半导体行业类似，都需要静下心来，保持冷静。
随着Robot+时代的到来，我们衷心希望更多的国产芯片厂商能够把握大势，站在潮流的最前沿。