“屏下光學(xué)指紋識(shí)別技術(shù)，是由中國企業(yè)搶在蘋果、三星之前商用成功的，其過程的辛苦不為人知。我們歷經(jīng)了5年的摸索，中間也有人曾質(zhì)疑過這項(xiàng)技術(shù)是做不到的。做到業(yè)界首例對匯頂來說也是一個(gè)質(zhì)的轉(zhuǎn)變，這場仗打下來，大家的信心已完全不同。這也是中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步，今后大家會(huì)更有膽識(shí)和信心去創(chuàng)新。”
近日在匯頂科技（Goodix）舉辦的一場媒體溝通會(huì)上，匯頂科技首席技術(shù)官(CTO)皮波博士發(fā)出這樣的感慨。
臥薪嘗膽一年，拯救手機(jī)界對屏下指紋的信心
上半年，Android陣營指紋識(shí)別方案全球第一供應(yīng)商的匯頂科技，經(jīng)歷了近幾年來營利最嚴(yán)重的一次下滑。主要原因是下游手機(jī)市場增幅下滑，電容指紋識(shí)別市場飽和，3D人臉識(shí)別距離量產(chǎn)成熟還有一定距離……但他們這一年對研發(fā)的大力投入，卻讓屏下光學(xué)指紋技術(shù)成功規(guī)模商用，2019年整個(gè)終端市場預(yù)期出貨量達(dá)1億臺(tái)。
“400多人的研發(fā)團(tuán)隊(duì)連續(xù)幾個(gè)月工作到深夜三、四點(diǎn)，甚至睡在實(shí)驗(yàn)室，我們的工程師大多是80后，他們非常有理想、熱情和能力?！?匯頂科技董事長張帆在媒體面前毫不吝惜對研發(fā)團(tuán)隊(duì)贊美之詞，“公司將對他們實(shí)施新一輪股權(quán)激勵(lì)，年終獎(jiǎng)會(huì)有傾斜，公司還會(huì)推出特別現(xiàn)金獎(jiǎng)給光學(xué)團(tuán)隊(duì)?！?/p>
匯頂5年前開始研究屏下光學(xué)指紋，中間做過兩代產(chǎn)品，2017年還在MWC展示了DEMO機(jī)，但當(dāng)時(shí)覺得成熟度還不夠，沒有推向市場。然而就在一年前，蘋果新機(jī)iPhone X采用3D人臉識(shí)別后，國內(nèi)手機(jī)業(yè)界一度對屏下指紋失去信心，但經(jīng)過一年的市場驗(yàn)證，vivo來說從年初至今已發(fā)布4款搭載屏下光學(xué)指紋識(shí)別技術(shù)的機(jī)型，華為、小米的旗艦機(jī)型也采用了匯頂方案……
![這項(xiàng)技術(shù)，中國半導(dǎo)體企業(yè)不再是跟隨者！]( "這項(xiàng)技術(shù)，中國半導(dǎo)體企業(yè)不再是跟隨者！")
▲匯頂公司內(nèi)部的專利墻，其中屏下光學(xué)指紋已經(jīng)申請、獲得國際、國內(nèi)專利270多項(xiàng)
光學(xué) Vs 超聲波
目前屏下指紋識(shí)別技術(shù)主要有超聲波和光學(xué)兩種，目前哪種更具優(yōu)勢呢？匯頂科技生物識(shí)別產(chǎn)品開發(fā)部副總裁葉金春認(rèn)為，過去屏下光學(xué)指紋的主要瓶頸在于強(qiáng)光環(huán)境下的干擾、干手指（有些人天生皮膚干）以及低溫環(huán)境下的障礙，這些問題匯頂已基本克服。
現(xiàn)在無論是在綜合性能上還是成本上，屏下光學(xué)都有著優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在以下三點(diǎn)：
1、屏下光學(xué)的綜合體驗(yàn)無論是從識(shí)別率還是解鎖速度，都已經(jīng)接近電容指紋識(shí)別方案，平均解鎖速度可達(dá) 0.35秒，并且還有進(jìn)步空間；
2、屏下光學(xué)可以適用于OLED軟、硬屏，而超聲波不能用于硬屏；
3、匯頂屏下光學(xué)做到了屏體分離，不需要像超聲波方案那樣貼合到屏上，這大大減輕了商用難度，降低了生產(chǎn)和維修成本，非常受終端廠商歡迎。
此外，由于超聲波指紋識(shí)別是一個(gè)全新的技術(shù)，目前還沒有看到成功商用案例。而且需要全新產(chǎn)線，千萬級(jí)的出貨對于超聲波來說可能會(huì)是一個(gè)大挑戰(zhàn)，而屏下光學(xué)用的則是完全成熟的產(chǎn)業(yè)鏈。匯頂科技首席財(cái)務(wù)官(CFO)陳恒真女士表示，目前匯頂?shù)钠料鹿鈱W(xué)方案成本已經(jīng)做到了8美金以下。
“這一點(diǎn)從手機(jī)廠商的選擇就能看出，他們會(huì)對產(chǎn)品體驗(yàn)做嚴(yán)格的評估，以滿足消費(fèi)者的要求，”皮波博士補(bǔ)充到， “以目前手機(jī)廠商的評估和消費(fèi)者大數(shù)據(jù)反饋來說，大家都已經(jīng)對屏下光學(xué)指紋有了充分的信心?！?/p>
一切為了客戶
對于業(yè)界比較期待的一些新技術(shù)，比如LCD屏下指紋識(shí)別、全屏指紋識(shí)別等，皮波博士表示，LCD做屏下指紋困難巨大，目前沒有明確的辦法，但匯頂有信心克服。OLED屏比LCD貴20塊美金左右，所以做LCD方案在成本上能夠更放開手去做。因?yàn)樯婕暗娇蛻?，皮波博士沒有透露具體時(shí)間。
而全屏指紋識(shí)別，或者說多區(qū)域屏下識(shí)別，技術(shù)上都能實(shí)現(xiàn)，但成本肯定會(huì)更高，全屏指紋識(shí)別手機(jī)也會(huì)賣的更貴。因此手機(jī)廠商會(huì)從各方面去考量，消費(fèi)者是否真的期待這項(xiàng)功能，并且能接受價(jià)格。
另一個(gè)例子是匯頂?shù)娜蚴讋?chuàng)活體指紋識(shí)別技術(shù)（Live Finger Detection?），將指紋和心率檢測集成在一起，能夠提供更高的移動(dòng)支付安全性，這項(xiàng)技術(shù)兩年前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，并已成功商用于中興、魅族等品牌的旗艦機(jī)型。
“所以說一切新技術(shù)能否商用，都是由市場和消費(fèi)者決定的，”皮波博士補(bǔ)充道，“我們的最終目的是滿足客戶需求?！?/p>
匯頂?shù)钠料鹿鈱W(xué)指紋方案是目前出貨量最大、商用機(jī)型最多的，CIS采用0.18微米工藝，與多家Foundry都有合作，與下游模組廠也密切合作，力保供應(yīng)穩(wěn)定。
3D人臉識(shí)別
iPhone X推出后，3D人臉識(shí)別并不受用戶歡迎，大家普遍想掌握認(rèn)證的過程，目前根據(jù)對生物識(shí)別技術(shù)的調(diào)查，最受歡迎的還是指紋。
因此業(yè)界認(rèn)為多重生物識(shí)別組合才是最被認(rèn)可的手機(jī)加密方式，很多手機(jī)廠商也將采用“屏下光學(xué)指紋＋人臉識(shí)別”的方案。此前董事長張帆在接受媒體采訪時(shí)，也表示公司正在研發(fā)3D結(jié)構(gòu)光和TOF，并且最快將于今年年底發(fā)布第一代產(chǎn)品。
皮波博士認(rèn)為，未來多生物識(shí)別的方案是大趨勢，匯頂將為客戶提供更多選擇。針對目前客戶對3D人臉識(shí)別反映的“成本高、識(shí)別率低、功率消耗大”等問題，匯頂方案都會(huì)有所改進(jìn)。
布局物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域
面對600億臺(tái)終端的龐大市場，匯頂也在積極布局物聯(lián)網(wǎng)（IoT）。據(jù)介紹，匯頂在美國已經(jīng)有一個(gè)射頻(RF)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，日前還收購了一家做協(xié)議棧技術(shù)的德國公司，這構(gòu)成了匯頂IoT的核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)。
葉金春表示，匯頂會(huì)在IoT領(lǐng)域聚焦終端節(jié)點(diǎn)和邊緣計(jì)算部分，包括：
1、傳感器（滿足數(shù)據(jù)感知需求）
2、低功耗無線（滿足短距離數(shù)據(jù)傳輸需求）
3、MCU的邊緣計(jì)算
4、安全加密（滿足數(shù)據(jù)安全需求，安全會(huì)是未來一個(gè)重要考量）。
最后，皮波博士表示，過去電容觸控、指紋識(shí)別我們是慢慢追趕別人，這一次屏下光學(xué)指紋則是名副其實(shí)的第一名。當(dāng)前，中國終端品牌已經(jīng)越來越了解消費(fèi)者需求，他們在做產(chǎn)品創(chuàng)新時(shí)也更加自信。先入為王，希望中國科技公司更多地進(jìn)行一線創(chuàng)新，爭當(dāng)先行者（First Mover），而不是國外廠商的跟隨者（Follower）。
來源：電工工程專輯