极海半导体：以G32R501为核心，打造具身机器人控制系统“中国芯”

作者：电子创新网张国斌

在具身智能机器人快速演进的时代背景下，控制系统成为决定机器人性能、精度和安全性的核心。珠海极海半导体，作为纳思达旗下专注于芯片设计的国家高新技术企业，正以前沿MCU/DSP芯片和完备的解决方案体系，加速机器人核心控制部件的国产替代。

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，珠海极海半导体有限公司实时控制MCU/DSP产品线高级产品经理卢鹏升发表了《G32R501：面向具身机器人的高性能、高安全实时控制 MCU/DSP》的演讲介绍了该公司为具身智慧机器人控制中枢量身打造的最新方案。

卢鹏升指出2024年，极海发布了全球首款基于Arm Cortex-M52双核架构的G32R501实时控制MCU/DSP，以“高爆发、高动态、高精度、高安全”四大优势，直击机器人控制系统的关键痛点。

强悍内核：2大脑 + 2小脑，实现并行处理与算法加速

据他介绍，G32R501搭载双核Cortex-M52处理器，实现指令级并行计算能力优化。双核架构设计带来了两个核心好处：

一个内核负责电机控制，另一个内核并行处理数据、诊断或通讯任务，大幅提升响应效率与系统稳定性；

搭配2个专用指令级“加速单元”（小脑），专为电机和电源控制场景优化，带来高效算法执行能力，匹配复杂运动策略。

他指出测试数据显示，在与TI C2000平台对比中，G32R501在伺服控制链路上能实现同等运行效能，而在特定算法加速场景下性能甚至翻倍。

工业级耐候：高温高压环境下稳定运行

据他介绍，G32R501基于车规级工业平台打造，满足AEC-Q100 Grade 1规范，可在125°C高温下长期稳定运行。这为医疗、农业、物流等高温或剧烈运动场景下的机器人控制提供了硬件保障。

精密感知：高精度ADC + DAC + 控制接口齐全

为了适应机器人的高精度运动需求，G32R501集成了高精度ADC与DAC模块，满足电流、位置、速度等多维信号采集与调节；高速PWM、CP/CAP控制接口，支持5ns精度的PRD控制与150ps超高分辨率模式；内置比较器 + DAC，提供故障诊断与风波保护能力，提升系统稳定性与响应速度。在功能安全上，从硬件加密到SIL认证，多重护航

他表示，G32R501全方位支持功能安全，代码加密保护模块，防止程序被第三方读取；此外还支持安全加密启动，保障产品完整性；该产品符合IEC 61508 SIL2硬件安全标准，结合软件诊断与安全库，系统级功能安全可达CL3（最高等级）。

性能实测：六轴机械臂实操验证，高效可靠

为验证G32R501的性能，极海构建了六轴伺服机械臂控制平台。测试结果如下：

他还指出，在传统控制中，编码器反馈失效将严重影响系统安全。极海提供了内置观测器+无感高精度控制方案，即使在编码器故障时，也能通过算法推算实现速度/位置/电流的安全控制，保障机器人稳定运行。

产品矩阵延伸上，极海构建了具身智能一体化芯片平台，除了G32R501，极海在具身智能领域还布局了GHD3440 电机栅极驱动器、GAL T61120 前灯LED矩阵控制IC、G32R430 国内首款编码器解码专用MCU以及超声波/雷达感知芯片（已进入量产，并服务头部机器人客户），他强调，极海半导体搭建芯片 + 算法 + 参考设计的一站式平台，构筑机器人“中国运动控制内核”。

借助G32R501的发布，极海不仅为国产替代注入新动力，也为高性能、高可靠、高安全的机器人系统提供了全面支撑。未来，在智能制造、服务机器人、农业自动化等场景中，极海的产品矩阵有望进一步扩大影响力。