摘要 传统嵌入式系统多采用“上位机+下位机”的分布式智能架构，而近年来以MimiClaw为代表的单芯片方案，成功将多模态感知、大模型推理与实时电机控制集成于一颗低成本MCU。本文从实时系统、推理框架及控制理论等维度，系统拆解这一闭环架构的软硬件协同设计，并探讨其工程边界与演进方向。
1. 从分层到单芯片：实时智能系统的架构嬗变
在资源受限的嵌入式场景中实现自主智能，本质上是在处理实时确定性控制与非确定性AI推理之间的冲突。传统方案将二者物理分离，虽解耦清晰，但存在诸多弊端，难以适配轻量化、低成本需求。
1.1 传统分布式架构的局限 传统“上位机+下位机”架构的分工与问题如下：
- 上位机（如树莓派、Jetson）：运行Linux系统，负责视觉、语言等非实时AI任务；
- 下位机（如STM32、Arduino）：运行裸机或RTOS，负责电机控制、传感器读取等硬实时任务。 该架构存在板间通信延迟、功耗叠加、系统复杂度高的问题，无法满足轻量化、低成本机器人的应用需求。
1.2 单芯片具身智能的实现基础 随着MCU算
