近日，NVIDIA(英偉達(dá))在官方博客公布了新一代邊緣計(jì)算平臺 Jetson Thor，專門面向通用機(jī)器人應(yīng)用。

英偉達(dá)Jetson Thor采用NVIDIA Blackwell GPU提供高達(dá)2,070 FP4 TFLOPS的AI計(jì)算能力;運(yùn)算中心功耗也躍升至40–130W區(qū)間，其中開發(fā)者套件運(yùn)行在130W功耗范圍內(nèi)。

圖/英偉達(dá)官網(wǎng)

伴隨128 GB LPDDR5X內(nèi)存的升級，這使英偉達(dá)Thor更適合在設(shè)備端并行處理多路高速傳感數(shù)據(jù)，并支持生成式/基礎(chǔ)模型推理，滿足更苛刻的實(shí)時(shí)機(jī)器人應(yīng)用需求。

值得注意的是，多家合作廠商出現(xiàn)在英偉達(dá)的生態(tài)名單中。其中，ADI(亞德諾半導(dǎo)體)、Infineon(英飛凌)兩家元器件合作商相繼發(fā)布合作公告，明確將與英偉達(dá)共同開發(fā)基于Jetson Thor的機(jī)器人感知、控制與電源架構(gòu)。

01 動態(tài)場景下的實(shí)時(shí)性瓶頸

從人形機(jī)器人的行走與姿態(tài)保持，到手術(shù)輔助機(jī)器人、配送與工業(yè)機(jī)器人，再延伸至農(nóng)業(yè)、物流機(jī)器人和自主系統(tǒng)機(jī)器人，這些機(jī)器人應(yīng)用場景的共同特點(diǎn)是：機(jī)器人必須在動態(tài)環(huán)境中同時(shí)處理多路感知輸入，并在極短時(shí)間內(nèi)完成決策與執(zhí)行。對機(jī)器人感知—規(guī)劃—控制鏈路的時(shí)延、抖動和并發(fā)穩(wěn)定性提出了遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)工業(yè)控制機(jī)器人的要求。

圖/英偉達(dá)官網(wǎng)

然而，現(xiàn)有機(jī)器人架構(gòu)難以支撐這種復(fù)雜度。傳統(tǒng)機(jī)器人模式通常依賴“云端推理 + 設(shè)備端輕載”：各類傳感器數(shù)據(jù)經(jīng)過局部控制器或多級MCU預(yù)處理，再上傳至中央單元甚至回傳云端，最后再下發(fā)執(zhí)行指令。這種層級化架構(gòu)帶來三個(gè)突出問題：

閉環(huán)時(shí)延：多級鏈路和跨模塊傳輸不可避免地產(chǎn)生延遲和抖動，機(jī)器人執(zhí)行端動作被放大，尤其在步態(tài)控制、力控或視覺伺服等任務(wù)中，極易造成動作不穩(wěn)。

并發(fā)與隔離不足：多路傳感器數(shù)據(jù)和代理式任務(wù)需要并行運(yùn)行，但分散式算力無法保障資源隔離，容易出現(xiàn)爭搶和掉幀，直接影響機(jī)器人軌跡精度與抓取質(zhì)量。

帶寬與容量瓶頸：多模態(tài)輸入不斷推高I/O與內(nèi)存需求，若硬件承載力不足，只能削弱或降級模型，導(dǎo)致策略與動作質(zhì)量下降，無法支撐復(fù)雜機(jī)器人人機(jī)協(xié)作。

英偉達(dá)指出過往工作流“因速度過慢，無法在動態(tài)真實(shí)環(huán)境中運(yùn)行”，因此新平臺定位為在設(shè)備端運(yùn)行更大模型、支持多任務(wù)并發(fā)的實(shí)時(shí)推理，并展示了人形機(jī)器人與移動平臺在多傳感并發(fā)與本地高吞吐處理下的應(yīng)用場景。

02 集中化架構(gòu)重構(gòu),“感知—推理—輸出”鏈路

為了解決機(jī)器人實(shí)時(shí)性和并發(fā)性的矛盾，英偉達(dá)在官方博客和發(fā)布視頻中給出了Jetson Thor的的架構(gòu)要點(diǎn)。新架構(gòu)的變化不僅體現(xiàn)在算力提升，而是對機(jī)器人“傳感—推理—輸出”整條鏈路的集中化與重構(gòu)。

在機(jī)器人傳統(tǒng)方案中，攝像頭、雷達(dá)、IMU 等多源傳感器數(shù)據(jù)通常由各自的低功耗MCU進(jìn)行預(yù)處理，再經(jīng)由總線傳輸至中央模組，由GPU或CPU進(jìn)行融合與推理。多層路徑和跨模塊通信不可避免地引入延遲和抖動。

圖/英偉達(dá)官網(wǎng)

而在英偉達(dá)Jetson Thor架構(gòu)中，路徑被重新整合為三段：

輸入端：通過Holoscan Sensor Bridge，多模態(tài)傳感數(shù)據(jù)可直接進(jìn)入GPU/CPU內(nèi)存，以低延遲完成時(shí)間同步。這使Thor能夠承載更復(fù)雜的多傳感并發(fā)任務(wù)。

計(jì)算端：集中推理與多任務(wù)隔離。中央SoC基于Blackwell GPU和14核Arm CPU，最高支持128GB內(nèi)存，并具備MIG(多實(shí)例 GPU)功能，可在同一平臺上隔離并行運(yùn)行機(jī)器人視覺、語言、規(guī)劃等任務(wù)。

輸出端：提供了豐富硬件接口，包括高速以太網(wǎng)(4×25 GbE等)與其他I/O選項(xiàng)。這使得執(zhí)行層的控制單元、傳感器與Thor算力中心間能夠保持高速、低延遲的數(shù)據(jù)交換。

英偉達(dá)表示除人形機(jī)器人外，Jetson Thor還將為各類機(jī)器人應(yīng)用提速，包括手術(shù)輔助機(jī)器人、智能牽引車、配送機(jī)器人、工業(yè)機(jī)械臂及視覺AI智能體等，能在邊緣端為規(guī)模更大、復(fù)雜度更高的AI模型提供實(shí)時(shí)推理能力。

03 生態(tài)協(xié)同,ADI 與英飛凌的適配切入

英偉達(dá)發(fā)布Jetson Thor平臺后，ADI和英飛凌相繼官宣合作，前者把邊緣感知、精密運(yùn)動控制、電源完整性與確定性連接對接至英偉達(dá)Jetson Thor及其工具鏈，后者從人形機(jī)器人中的運(yùn)動與效率場景切入，加入該生態(tài)。

亞德諾(ADI)：從傳感到仿真的閉環(huán)適配

ADI表示，將把完整的機(jī)器人技術(shù)棧與英偉達(dá)Jetson Thor平臺深度集成，覆蓋 邊緣感知、精密運(yùn)動控制、電源完整性和確定性連接 等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

多模態(tài)傳感：提供ToF深度攝像頭、高精度IMU、關(guān)節(jié)編碼器和多軸力/扭矩傳感器，為Thor的感知層輸入高保真數(shù)據(jù)，增強(qiáng)模型訓(xùn)練與實(shí)時(shí)推理的物理準(zhǔn)確性。

精密運(yùn)動與電源：通過多圈磁編碼器與電流/扭矩閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)高精度驅(qū)動，并以電源完整性為核心保障，使機(jī)器人在高功率條件下仍能穩(wěn)定運(yùn)行。

確定性連接：借助Holoscan Sensor Bridge與JetPack 7，將傳感器和執(zhí)行器數(shù)據(jù)以可控延遲直通Thor的GPU/CPU;結(jié)合高速互聯(lián)技術(shù)，在機(jī)器人手部、手臂、軀干和感知節(jié)點(diǎn)間實(shí)現(xiàn)時(shí)間對齊的數(shù)據(jù)融合，確?！案兄评怼?jiǎng)幼鳌遍]環(huán)的同步性與低延遲。

仿真建模：將傳感器與執(zhí)行器建模到Isaac Sim數(shù)字孿生環(huán)境中，使算法先在虛擬環(huán)境中完成訓(xùn)練，再無縫遷移到實(shí)機(jī)運(yùn)行，從而顯著縮短機(jī)器人開發(fā)迭代周期。

通過這一整套方案，ADI不僅在硬件傳感和電源鏈路上與英偉達(dá)Thor平臺對接，還在工具鏈、連接與仿真閉環(huán)上完成了適配，為機(jī)器人廠商提供了更快、更確定的開發(fā)路徑。

英飛凌：安全高效的運(yùn)動控制賦能機(jī)器人

另一邊，英飛凌也瞄準(zhǔn)了英偉達(dá)Jetson Thor在人形機(jī)器人上的巨大潛力，宣布攜手英偉達(dá)提供精準(zhǔn)運(yùn)動與高效電機(jī)控制解決方案。

英飛凌在新聞稿中表示，將把其在機(jī)器人功率、微控制器、傳感與連接領(lǐng)域的完整產(chǎn)品組合，與Jetson Thor平臺深度集成，重點(diǎn)面向人形機(jī)器人等復(fù)雜運(yùn)動系統(tǒng)的需求。

在機(jī)器人控制單元層面，AURIX?與PSOC?系列MCU具備多核實(shí)時(shí)處理和功能安全特性，廣泛應(yīng)用于汽車安全系統(tǒng)，如今被用于機(jī)器人關(guān)節(jié)和傳感器節(jié)點(diǎn)的確定性控制。這一經(jīng)驗(yàn)遷移，使機(jī)器人能夠在高實(shí)時(shí)和高可靠條件下保持穩(wěn)定動作。

在機(jī)器人電機(jī)控制方面，英飛凌推出的PSOC? Control C3系列MCU已與NVIDIA Holoscan平臺實(shí)現(xiàn)對接，可直接連接Jetson Thor模塊，完成機(jī)器人從傳感到執(zhí)行的實(shí)時(shí)閉環(huán)控制。其內(nèi)置的FOC(磁場定向控制)算法，能夠顯著降低電機(jī)驅(qū)動噪聲，提升扭矩輸出穩(wěn)定性和運(yùn)動精度。

在機(jī)器人功率與通信層面，英飛凌提供基于GaN的電機(jī)驅(qū)動開關(guān)、高性能柵極驅(qū)動器與電流傳感器，兼顧高功率密度與高效率。同時(shí)，憑借收購Marvell汽車以太網(wǎng)業(yè)務(wù)而推出的Brightlane?千兆以太網(wǎng)系列，為機(jī)器人內(nèi)部構(gòu)建高速、低延遲的通信骨干，使Jetson Thor與各節(jié)點(diǎn)間保持時(shí)間對齊與高帶寬的數(shù)據(jù)交互。

英飛凌CEO Jochen Hanebeck表示：“憑借我們在功率開關(guān)、微控制器、傳感與連接方面的技術(shù)積累，我們能夠幫助機(jī)器人實(shí)現(xiàn)感知、移動、執(zhí)行與連接，并確保其安全可靠運(yùn)行。”

通過這一方案，英飛凌將運(yùn)動控制的安全性與能效引入Jetson Thor架構(gòu)，為人形機(jī)器人和復(fù)雜自主系統(tǒng)的落地提供了完整的支撐路徑。

04 機(jī)器人架構(gòu)演進(jìn)對元器件的新要求

隨著應(yīng)用場景復(fù)雜度提高，可以看到機(jī)器人必須在設(shè)備端完成高吞吐、多模態(tài)、低時(shí)延的實(shí)時(shí)推理已經(jīng)成為未來趨勢。這一變化，對上游元器件廠商提出了新的適配要求。

首先，傳感與接口必須滿足高帶寬與嚴(yán)格的時(shí)間同步。多路傳感數(shù)據(jù)直通GPU/CPU，要求機(jī)器人傳感器和接口器件在硬件層面具備精準(zhǔn)時(shí)間戳和低延遲傳輸能力，否則將成為閉環(huán)瓶頸。

其次，控制與執(zhí)行需要在集中算力架構(gòu)下實(shí)現(xiàn)更快的響應(yīng)。Jetson Thor通過MIG提供多任務(wù)隔離，并配合高速互聯(lián)接口，使感知、推理結(jié)果能夠低延遲傳遞至機(jī)器人控制和執(zhí)行環(huán)節(jié)。這要求相關(guān)元器件在響應(yīng)速度與安全性上滿足更高標(biāo)準(zhǔn)。

第三，電源與能效管理的重要性顯著提升。隨著大模型和多任務(wù)在設(shè)備端成為常態(tài)，運(yùn)算中心正從幾十瓦級邁向百瓦級，對機(jī)器人電源鏈路的功率密度、效率與完整性提出了更高要求。元器件廠商必須確保在高功率波動下仍能穩(wěn)定供電，避免局部不穩(wěn)拖垮整體推理。

以英偉達(dá)Jetson Thor為例，機(jī)器人“上大模型”是一場跨越算力、傳感、驅(qū)動與電源的系統(tǒng)協(xié)同。這些變化正在重塑對元器件的適配邏輯，也為上游廠商提供了新的觀察坐標(biāo)。

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審核編輯 黃宇