芯耀
与非AI
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公司简介
苏州纳芯微电子股份有限公司（简称“纳芯微”，股票代码：688052.SH / 02676.HK）是高性能高可靠性模拟及混合信号芯片公司，聚焦传感器、信号链、电源管理三大产品方向，为汽车、可再生能源与电源、工业自动化、智能终端等行业提供全链路半导体解决方案。
编者按
人形机器人流畅的抬手与转身背后，是千百个关节对“角度”的极致苛求。而让人形机器人“知道自己转了多少度”的，正是藏在关节里的那颗角度编码器。当“传统角度测量”被机器人重新带火，新的需求与挑战也接踵而至：编码器为何非做产品矩阵不可？车规级产品能否直接复用到机器人上？客户选品时最不能妥协的那条红线是什么？对标海外品牌，国产产品又有哪些优势与机会？本期《芯片揭秘·大咖谈芯》对话纳芯微传感器市场总监谢奔，直击机器人关节的“量角器”，一起拆解编码器的技术突破与选品逻辑。
*以下为播客文字整理版，已获嘉宾确认和授权。
关节里的“量角器”：机器人如何感知转了多少度？
幻实：去年纳芯微做客《芯片揭秘》时，有聊到你们在磁传感器上做的相关技术布局，这类器件是机器人关节感知的核心部件。今年机器人赛道又这么火爆，我很好奇，纳芯微是不是早就瞄准了机器人这个场景？能否给我们揭秘一下，你们最近在这个业务板块取得的新进展？
谢奔：大家近期可能也观察到，我们对外发布了多款编码器，覆盖采用游标算法、支持离轴安装、以及基于电涡流传感技术的多款新产品，这些产品其实都是针对机器人市场做的。国内机器人市场发展迅猛，很多玩家都在进入，特别是我们与麦歌恩（MagnTek）合并之后，我们拥有了大量适配机器人的产品，比如编码器、小型伺服系统。随着行业发展，我们结合市场调研，推出了包含在轴、离轴等多种形态的编码器产品。
目前，国内大多数机器人厂商已经和我们建立合作关系，合作覆盖结构设计、仿真推进，到项目量产阶段。整体来看，我们的编码器类产品在机器人行业实现了良好的市场突破。
幻实：可以看出你们已经收获了阶段性成果。现在行业普遍认为，机器人要实现精密控制，一定离不开一个产品叫角度编码器，能请您用通俗的逻辑讲讲，角度编码器的安装位置、工作原理，以及它如何保障机器人的控制精度？
谢奔：顾名思义，角度编码器是给角度编码的产品。就像小时候读书用的量角器，编码器其实就是机器人身体上的一个“量角器”，装在手臂、关节、胯部、肘部、膝部这些地方，通过霍尔效应或者电涡流等工作原理，采集机械结构旋转与位移产生的角度信息。以机械臂为例，关节里面有电机、编码器，“量角器”采集机械臂摆动的姿态和移动位置数据，将信号回传控制系统，以此完成闭环控制。
幻实：也就是编码器告诉关节应该动多少度，关节就按那个度数来执行。
谢奔：举个例子，系统下达抓取水杯的指令，机械臂大概要从180°的位置转动35°，编码器便会实时反馈角度变化，系统结合目标指令与实际反馈数据完成运算，驱动机构完成对应动作。这需要整套控制流程非常精准地去感知角度位置。
幻实：那编码器的角度能测多大？360°都可以吗？
谢奔：这取决于产品的结构设计。我们的产品一般都支持0°-360° 全范围角度检测，但有些产品结构可能会设置机械限位，实际只能转180°或90°。
幻实：角度测量其实是一个很传统的应用赛道，只是没想到机器人又把它带火了。
谢奔：对。机器人本质上是一个复杂的机械结构，再加上大量的小伺服电机。伺服领域大家非常熟悉，一个伺服控制系统里有编码器、电机控制、控制板等等。机器人不过是把大量的编码器以及电机装进一个系统里，以此执行各类设定功能。
幻实：想想好复杂，人做个动作是非常容易的，但用人的思路去控制机器，难度却很高。
谢奔：技术实现是比较复杂的，特别是具身智能机器人搭载大量的关节模组，每个关节的动作协调性、响应一致性，都会影响整机姿态的控制。
幻实：要考虑的细节很多。所以这也能够解释，为何部分机器人样机动作会出现不协调的现象，整套系统太复杂了。
狭小关节里，如何实现高精度角度检测？
幻实：纳芯微推出首个基于霍尔原理的双码道游标算法的磁编码器，请您科普一下：这个“首个”意味着什么，解决了什么问题，对行业有什么价值？
谢奔：“首个”有两方面，一方面是国内市场的首个——纳芯微是国内第一家推出基于差分霍尔的双码道游标算法编码器的企业；二是纳芯微自身“首个”该类型器件。虽然我们在机器人赛道或编码器行业积淀很多，但这个产品是顺着机器人市场发展、为解决客户应用问题适时推出的。它的主要特点是朝小型化、轻体积、紧凑结构、高精度，甚至低成本的方向发展。
该产品重点攻克离轴安装场景的技术难题：缩小器件体积、保证安装灵活性的同时，解决电机转轴中空穿线的结构问题。它支持线束从电机转轴中间穿过，是比较新的一种结构。
幻实：这个产品听起来有很创新的突破。你们在做的过程中，研发或者批量导入的难度在哪？
谢奔：传感器本身都很难，因为它需要感知非常微弱的信号。这个产品首先用霍尔原理检测码盘磁场信号，码盘本身一致性存在偏差，且1对极电机尺寸也非常小，所以我们要在装配可能存在波动的情况下，通过霍尔检测高灵敏、高精度的磁场旋转和变化。除了识别信号源，还要解决内部的信号处理问题。机器人内部存在各种干扰、噪声，我们要通过差分的方式处理磁场干扰、电磁兼容性等要求。
差分霍尔阵列：是一种由多个霍尔元件组成的传感器阵列，作为磁敏感单元。其通过差分测量原理，抑制外部均匀杂散磁场等共模干扰，提取目标磁场的差模信号。该结构能提升抗干扰能力、精度和可靠性，并可抵消温度漂移与磁场偏移误差。差分霍尔阵列广泛应用于电流传感、角度测量与位置检测等领域，适用于电机控制、汽车电子及工业自动化等高噪声环境。
再往后的后端信号链，包含ADC、CORDIC运算、角度解算等模块，都要依托纳芯微多年积累的算法知识产权。我们把之前在各种产品上积累的信号处理、角度解算IP都集成在一颗芯片上，来实现高精度角度检测。
为何非做产品矩阵，客户的唯一红线又是什么？
幻实：外界可以看到纳芯微布局的编码器产品十分丰富，覆盖在轴、离轴、霍尔、电涡流多种技术路线。请问你们的产品选型和定义逻辑是什么？是客户需求，还是技术趋势？
谢奔：我们的产品布局是市场需求、技术积累、行业趋势判断三方面共同作用的综合结果。机器人行业对编码器的需求并不是一成不变的——机器狗对器件尺寸、精度要求没这么高；而具身智能机器人的指关节要求小体积，肘关节要求高精度，还要支持中空穿线等特殊结构。整个行业不存在适配全部场景的一套方案，所以我们通过不同的产品组合、不同的技术路线，以及不同的结构设计等等，来满足大部分客户的需求。
从结构上讲，产品分为离轴、在轴两大类。如果编码器装在电机的轴端，客户可能会选用在轴的产品，支持磁铁搭配编码器的控制板协同工作，比如我们纳芯微MT6835，这是一款基于AMR（各向异性磁阻）原理的编码器芯片；纳芯微MT6826S和MT6835，最高可达21bit的测量分辨率。
AMR（Anisotropic Magnetoresistance）：指强磁性金属材料在外加磁场下电阻值随磁场方向与电流方向夹角变化的现象，当电流与磁场平行时电阻达到最大值。AMR传感器可在广泛的电机应用中实现直接、非接触式和无磨损的角度测量。
如果客户一定要穿轴安装，同时不想在壳体上开孔，可能就需要NSM350x或者是MT6901这类离轴产品。不同产品的特点对应千差万别的行业需求，纳芯微依靠完整产品矩阵，为行业提供多样化的解决方案。
幻实：也就是说，纳芯微的最终目标是为客户提供多元化的解决方案。
谢奔：是的，没有哪种解决方案能够解决所有问题，但我们会针对每个应用做定向的产品设计，来解决场景内不同的应用难题。
幻实：您长期对接一线客户，想请您分享，他们在选产品时纠结的点是什么，最不能妥协的点是什么？
谢奔：客户在选型时，往往追求小体积、小尺寸、中空结构、安装便捷，同时又是高可靠性、成本可控，希望是各方面都要好的方案。
幻实：这是“既要又要”的典型诉求啊。
谢奔：没错。但归根结底，无论什么路线、什么产品，都要满足客户的系统需求。客户最不能妥协的点，是产品在各种工况条件下，必须提供可靠稳定的位置反馈，这条是红线。结构那些都是在前期设计阶段需要考虑的。但产品进入量产交付、终端使用的环节后，作为整机的角度量角器，稳定可靠的位置反馈能力，是不容让步的硬性要求。
从车规到机器人，国产编码器凭什么抗衡海外？
幻实：上一次访谈，我们更多聚焦纳芯微在汽车领域的布局，但今年话题主要围绕在机器人上。您怎么看这两个市场对编码器产品需求的变化？它们的复用程度怎么样，两个市场对产品研发提出的需求有什么不同？
谢奔：机器人市场和汽车市场既有共同点，也有很大的差异点。它们的共同点都是跟人的安全相关：汽车芯片保障载人行驶安全；协作人形机器人会与人近距离协同作业，部分产品会进入家庭场景。行业内很多机器人客户对机器人的长期寿命、可靠性、稳定性提出了非常多的要求，甚至有非常多的机器人品牌会选择车规产品，比如满足AEC-Q100 Grade 0标准、覆盖-40°~150°全温度范围需求，并且拥有高可靠性、高稳定性的产品。
AEC-Q100标准：是由国际汽车电子协会（AEC）制定的车规级集成电路可靠性测试标准，旨在确保芯片在严苛的汽车环境中长期稳定运行，是进入全球汽车供应链的重要门槛。其核心分类依据是芯片工作温度范围，划分为四个等级（Grade 0至Grade 3），其中Grade 0的温度范围为-40°C至150°C，适用于需要承受最严苛温度条件的芯片。
差异性主要体现在产品设计和应用方面。机器人关节里的产品，它的体积更小更紧凑，同一空间里还有磁铁、电机。要在这么小的空间里安装旋转目标物、编码器、电机驱动板和电机控制器，它要应对的环境挑战非常大，包括电机本身发热、电磁干扰等。
除此之外，国内机器人迭代速度远快于汽车行业。传统汽车产品的迭代周期普遍要两三年，即便当下迭代节奏加快，和机器人市场相比依然有明显差距。因为机械结构变化和控制逻辑更新十分频繁，迭代更快。
机器人市场它有高可靠性、高抗扰性、高稳定性的产品需求；纳芯微有经营汽车行业的经验，也非常重视汽车行业的发展，像车规产品设计、测试验证这些经验，可以沿用到机器人上。同时依托纳芯微传感器、驱动器、MCU等多元化的产品组合，叠加对行业场景的深度理解，结合汽车设计的经验，我们是有条件在现有经验的基础上，开发出更有特色的产品来满足市场。
幻实：由此可见，你们过往所有的积累都是有用的。
谢奔：是的，经验都是可以复用的。
幻实：目前你们现有的产品线里，有几个产品方向在同时布局？
谢奔：像传感器品类里就有5个产品方向，产品规划还是非常多的。
幻实：国产编码器不可避免会和海外头部厂商形成直接竞争。当前机器人客户愿不愿意试国产品牌？是否会对国产器件提出比海外器件更为严苛的要求？
谢奔：我们确实会面临海外品牌的竞争。坦白来讲，客户选择纳芯微肯定是我们的产品能够解决他们的应用问题。基于全球知名机构Yole Group发布的数据，2025年纳芯微的出货数量已经位居全球第四，在国内磁传感器市场也处于领先地位。我们很多产品已经用在家电、机器人、伺服系统或光伏逆变器等诸多领域，每一款产品的存在，都是为了满足客户的真实需求。
客户选我们也是基于我们前期的技术积累加上产品良好的市场表现。目前来看，我们在大部分机器人的应用场景里都能够提供全套解决方案。我们既有适配在轴方案的高分辨率产品，也有支持离轴中空穿孔的器件；既有21bit、22bit高分辨率产品，也有面向不同成本需求的14bit、15bit产品。每个赛道上我们都有经过市场考验的方案。
行业多年沉淀下来，国产编码器和海外产品之间已经不存在实质性技术代差。海外厂商拥有更长的发展历史，但国产器件在市场表现、产品性价比、综合性能等综合维度，特别是我们纳芯微的编码器类产品，具备十分突出的竞争优势。
几千款量产背后：一款产品"做与不做"如何取舍？
幻实：纳芯微已经成为行业内具备一定影响力的本土半导体企业了。面对客户需求，你们是如何判断一款产品做还是不做，背后遵循怎样的取舍逻辑？
谢奔：我们判断产品做不做，是基于市场和客户需求综合判断的。我们会评估客户提出的需求是否具备行业代表性，再通过系统级的理解去判断其背景原因，区分是因为产品能力不足，还是产品应用方向比较特殊。如果客户诉求属于全行业的共性痛点，那这类产品肯定有比较好的发展潜力。
幻实：但如果市场尚未形成统一共识，需求判断是不是会更难？
谢奔：公司里有很多岗位，Marketing看市场看需求，还有同事做系统分析。我们公司产品比较多，可能有几千款在量产，其中一部分满足现有市场需求，另一部分面向未来发展需求。我们并不是单纯追随市场机会来立项，做与不做是取决于内部对产品优先级的评估。布局分为两类：一类基于对未来趋势的判断，另一类基于当下需求，持续提供成熟解决方案，两条路线并行。
幻实：请您对传感器行业做几个预判，现在有哪些还不为大家所关注，但未来具备广阔落地前景的技术方向与应用场景？
谢奔：包括双游标编码器、电涡流产品在内，我们每个产品方向里的研发队伍和还在持续不断地做新技术验证、demo评估、FPGA，持续探索差异化的传感器技术。我们时刻都有很多项目在研发，里面有些产品是面向未来的，后面相关成果会对外发布。
幻实：能够理解，产业布局需要匹配自身发展节奏。纳芯微的成长历程，也是国内本土传感器企业奋斗发展的典型样本。
谢奔：我们除了看到行业需求的变化之外，也要跟进客户项目的推进情况。一款产品做与不做的背后，并不是单纯的技术问题，而是需要综合实际市场情况，完成优先级评估。
幻实：需要辨别真实产业需求和伪需求。
谢奔：部分需求的落地可能发生在10年之后，我们还是要把技术积累跟客户市场项目推进结合起来。如果产品做出来，市场没需求，就只能等待落地，或者是沦为低价值产品；反之，如果市场有需求，但产品没做出来，则是时机的浪费。所以我们会将两方结合在一起综合考量，来做产品的开发和发布。
幻实：每年跟你们交流，都能看到纳芯微在进步，期待明年访谈时，可以看到更多具备突破性的新品对外亮相。
谢奔：一定会的。
采访 | 幻实 编辑 | 小茄 审核 | 幻实
