人形機器人市場正快速從概念走向商用落地。得益于傳感、驅動與邊緣智能技術的大幅進步，原本僅存在于科研實驗室的成果，現已成為工廠、倉庫及各類服務場景落地應用。

隨著這類系統承擔愈發復雜的任務，開發人員必須在嚴苛的功耗與散熱限制下，實現高密度傳感器融合、亞微秒級電機控制環路和實時感知能力。如今核心問題已不再是 “能否造出人形機器人”，而是能否確保其安全、自主地運行。

萊迪思 FPGA 在這一轉型中扮演關鍵角色：在驅動感知與靈巧操作的電機和傳感器近端，提供低功耗、高確定性的處理能力。通過添加錨定可信平臺模塊（TPM）的安全功能和硬件可信根（HRoT）架構，這類器件還能幫助研發團隊在機器人的每個分布式節點上強化系統完整性。

我們近期專訪了萊迪思安全業務副總裁Eric Sivertson，探討如何通過錨定TPM的FPGA保障人形機器人安全、實現確定性控制以及未來量產的路徑。

問：您如何看待當前人形機器人市場的成熟度？

答：該市場尚處于早期階段，但發展迅速。我們看到人形機器人正從研究和試點階段向早期商業部署過渡。人形機器人代表了“具身智能”的終極形態，不過市場尚未成熟，應用也未廣泛普及，盡管我們已看到其發展勢頭日益強勁。

目前，最大的挑戰仍在于可靠性、成本效益和監管準備情況。主要參與者包括特斯拉（Optimus項目）、波士頓動力（Atlas項目）、Figure AI、Agility Robotics以及中國的幾家新興企業。投資勢頭強勁，行業預測顯示，到2030年，市場規模將達到約60億至65億美元，復合年增長率極高。許多分析師預計，2026年至2027年將是一個重大轉折點，因此我們即將見證人形機器人的真正騰飛。

問：客戶在評估人形機器人平臺時，最常遇到哪些技術難題？

答：實用性是最常見的擔憂之一。由于該技術尚處于早期階段，許多原型和試點項目未能達到工業級標準，例如99.99%的正常運行時間、7×24 小時全天候連續運行，以及安全、無縫地融入工廠車間等人類工作環境。

客戶最常遇到的問題集中在硬件限制、人工智能集成和運行可靠性上，具體可細分為電池續航和能效、靈活性與操控能力、人工智能自主決策及從模擬環境到現實環境的轉化、正常運行時間和可靠性（無故障運行時長），以及平衡與移動能力。

這些方面的問題都存在挑戰和不足，但可靠性、正常運行時間以及靈活性與操控能力是最大的風險來源，其次是電池續航和能效。

問：安全性正成為人形機器人的首要需求。對于信任、安全以及錨定可信平臺模塊（TPM）的FPGA解決方案所扮演的角色，客戶提出了哪些擔憂？

答：對人形機器人而言，功能安全與信息安全密不可分。隨著人形機器人從受控的開發和測試環境，進入工廠車間、倉庫、家庭、商業場所等人類共同活動的空間，物理安全、網絡安全與隱私保護正日益受到大型企業與早期消費者的高度關注。

一臺被入侵或不可信的人形機器人，遠不止是技術故障或系統失效那么簡單。它可能造成人身傷害，危及財產與生命安全；在缺乏人類行為通常受到的道德約束與后果約束的情況下，引發合規違規；滲透并竊取原本因無原生網絡連接而對人不可達的關鍵數據或系統；一旦共性安全漏洞被發現，還可能被利用來控制或指揮其他人形機器人；侵犯協作人員的隱私；或對不應監控的環境進行不當監測，引發對 “監控社會” 的擔憂。這類場景風險極高，最終會侵蝕用戶信任，阻礙產品普及。

基于錨定TPM的FPGA解決方案通過提供一種基于標準的方法來解決這些擔憂。這種方法由可信計算組織（Trusted Computing Group）的可信平臺模塊（TPM）規范定義，用于驗證FPGA控制下的人形機器人系統的關鍵要素。FPGA是人形機器人指令與控制方面最有效的技術之一，長期以來一直用于精細運動控制，包括義肢、手指、關節和其他精密執行器。

通過將FPGA固有的并行處理能力與基于TPM的強大驗證、實時網絡彈性以及先進的加密技術相結合，開發人員可以在人形機器人內部建立一個高度可信的執行環境。FPGA可以并行實施多重故障安全保護，例如鎖步冗余投票安全控制、對關鍵攻擊面的持續實時驗證以便在入侵發生前化解威脅，以及在高負載或故障場景下快速本地推理，避免機器人中央處理系統過載。

將這些能力錨定在基于 TPM 的強硬件可信根上，有助于最大限度降低功能安全與網絡安全領域的級聯風險。

問：萊迪思FPGA為人形機器人開發人員帶來了哪些核心價值？

答：萊迪思 FPGA 在底層硬件層面具備與生俱來的實時確定性，這為人形機器人開發帶來巨大價值。與 CPU、GPU、MPU、MCU 等基于微編碼和基于指令的處理器不同（這類處理器受限于指令流水線），FPGA直接在硬件中實現功能，使關鍵操作能在單個時鐘周期內可預測地完成，而非經過多條延遲可變的指令序列。

這種確定性對于人形機器人系統實現快速、精確的決策和可靠執行至關重要。此外，萊迪思提供了一系列強大的具有一流加密和安全功能的可信根（RoT）FPGA，可在電機、關節、手指、執行器等最關鍵的控制點嵌入強安全防護。萊迪思FPGA還非常適合滿足不同尺寸、性能等級和能力的人形機器人的各種電機控制需求。將先進的電機控制與基于RoT的安全功能相結合，能大幅提升攻擊者入侵機器人關鍵物理接口的難度。

最后，以鎖步配置部署多個FPGA可進一步提高冗余度和安全性，實現有彈性的實時操作，同時針對故障和攻擊提供強大的保護。

問：團隊在首次評估人形機器人安全性時存在哪些誤區——您希望他們能更早明白哪些道理？

答：這是一個很好的問題。研發人形機器人的團隊確實走在技術前沿。但我發現，其中不少團隊在評估和構建人形機器人安全方案時，仍在沿用傳統 IT、工業機器人或消費級物聯網的安全模型。這些都是大家熟悉、研究充分、看似已有成熟解決方案的領域。然而，人形機器人不屬于其中任何一類，即便它融合了所有這些領域的元素。這很容易導致 “方枘圓鑿” 式的設計謬誤。

需要盡早明確的一點是：安全絕不能在最后階段才 “外掛” 上去。它必須貫穿于整個設計流程，覆蓋人形機器人的全生命周期，成為設計理念中不可或缺的一部分。如果只優先解決靈巧性和運動能力，卻不考慮安全問題，往往會在后期給設計者帶來嚴重隱患。那種 “先實現功能，再加強安全” 的思路，通常會引入遠超預期的風險。

另一個挑戰是：在人形機器人中，將網絡安全與功能安全分離開來，要比在其他許多系統中困難得多。二者必須協同設計、密不可分。一臺本身機械安全、運動無傷害的人形機器人，仍可能通過網絡攻擊而變成武器。在這種情況下，機器人反而會借助安全系統確保動作規范、精準可控，以安全且精準的方式執行惡意行為。要防范這類風險，就必須對安全機制與功能安全機制進行協同設計，并謹慎平衡二者之間的取舍。通常，功能安全系統的核心是監測故障并維持正常運行；而典型的信息安全系統在發生入侵或安全故障時，策略是停機或拒絕服務。盡管監測機制可能相似，但預設響應方式從根本上是對立的。在優秀的人形機器人系統設計中，為這兩者設定合理的優先級至關重要。

還有一個常見誤區是認為僅靠基于 TPM 的可信驗證就足夠了。在靜態系統中，這或許成立，但對人形機器人而言，TPM 只是網絡安全彈性驗證鏈的起點。系統還必須具備主動、實時的監測能力和即時的威脅緩解能力。相比于系統在線率或攻擊防護，隱私往往被視為次要問題，但人形機器人天生就是強大的監控平臺。多模態傳感器數據的持續傳輸，即便經過匿名化處理，如果管控不當，也可能違反 GDPR、CCPA 等法規，并侵蝕用戶信任。因此，強有力的數據權益保護必不可少。

最后，目前人形機器人還缺乏足夠大規模的真實場景部署，無法充分暴露惡意分子可能利用的所有漏洞。這容易造成一種虛假安全感：只要在實驗室里能用，在現實世界就一定能用。如果說有哪個應用場景值得反復進行模擬攻擊、滲透測試，并秉持 “再怎么謹慎都不為過” 的心態，那一定是人形機器人的安全設計。

結論

隨著人形機器人從小型試點項目走向大規模部署，最終取得成功的，必將是那些將可信安全視為核心設計需求的團隊。分布在傳感器與控制模塊中的智能，需要一個安全、可預測的底層支撐。

基于 FPGA 的可信根（Root-of-Trust）與 TPM 相結合，能夠滿足這一需求：既支持身份驗證啟動、節點身份識別和彈性更新流程，同時還能優化控制回路時序與傳感器管理。

萊迪思的解決方案讓開發者能夠快速推進開發，同時不犧牲安全性與可靠性。人形機器人潛力巨大，與之相伴的是確保這些系統在現實世界中能夠安全運行的重大責任。憑借正確的安全架構，我們能夠打造出靈活、智能、值得信賴的機器人。