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深圳企业首创屏下光学指纹识别技术

2018-10-11 14:45:11来源:

IC(集成电路,英文integrated circuit简称)设计上市公司深圳市汇顶科技股份有限公司(简称“汇顶科技”)2018年上半年看上去过得有些艰难,其上半年实现销售收入13.88亿元人民币,较2017年上半年销售收入18.37亿减少24%;上半年净利润1.12亿元人民币,同比减少76.72%。

这是汇顶科技近几年营利下滑最严重的一次。但是,在创始人兼CEO张帆看来,公司上半年其实做成了一件“非常有成就感的事”,就是历经3个月的艰难,终于推动了屏下光学指纹识别技术的规模商用。

“在智能手机世界,主要新功能的历史进步,都是苹果、三星等国外企业在引领,然而这次的屏下光学指纹识别技术,汇顶科技成为首创者和领导者。”张帆说。

据了解,汇顶科技已经发展成为全球商用品牌和机型最多、累计出货量最大的屏下光学指纹芯片供应商,目前累计有超过200款智能移动终端搭载汇顶科技指纹芯片。

日前,汇顶科技CEO张帆、CTO皮波等接受媒体采访,介绍了屏下光学指纹识别技术的研发历程和未来计划。

轻触显示屏就能解锁

屏下光学指纹识别技术是将光学指纹传感器完整地集成在OLED显示屏下,无需设计实体按键,通过轻触移动终端显示屏指定区域即可实现指纹解锁。

据了解,汇顶科技的屏下光学指纹涉及光学系统设计、图像传感器、算法,都由其团队独立完成,加起来有400多人。汇顶科技已就该项技术申请、获得国际、国内专利270多项。其屏下光学指纹识别方案已成功商用于知名品牌华为、vivo、小米的高端旗舰机型,包括华为MateRS保时捷设计、小米8探索版、vivo NEX、vivo X23、vivo X21UD等。

2018年,被业界认为是屏下光学指纹识别技术规模商用元年。智研咨询预计2019年使用屏下指纹传感器的智能手机出货量至少将达到1亿台,到2020年则进一步翻倍至2亿台,市场空间超20亿美元,有望在未来3年保持高速增长。

汇顶科技主要是解决屏下光学指纹在极端情况下使用的问题,比如室外阳光照射、干手指等条件如何准确、快速识别。因为指纹传感器放在OLED屏下方,透光性有限,对指纹传感器的纹路解析要求很高。

此外,原本需要把光学模组贴在屏下,这会增加生产流程管理以及生产成本。汇顶科技通过独创的分离式设计,模组直接交给整机厂商,大大减轻了商用难度,降低了隐形生产成本。

张帆表示,现在屏下光学指纹大规模商用的性能,已经达到电容指纹的水准,通过大数据监测,在解锁速度、解锁体验上已经和电容指纹一样。

据了解,汇顶科技屏下光学指纹的拒识率,从今年上半年7%—8%降到现在的2%;解锁速度也大幅提升,近期商用的vivo X23从亮屏到解锁是0.35秒,早期需要将近1秒。

“苹果手机技术领先但并非遥不可及”

张帆透露,2017年,汇顶科技虽然在MWC展示了屏下指纹识别技术的样机,但在实现商用过程中,公司研发团队承受了很大的压力。据皮波介绍,这项技术历经了5年多时间摸索,期间也有人对它产生质疑,因为没有人知道能否成功。

“指纹匹配算法的改进,曾经有3个月一点进展都没有,大家非常揪心,希望推动问题解决。客户也在催。”张帆回忆。研发团队连续几个月工作到深夜三四点,很多人就睡在实验室。

“过去的电容指纹技术研发,我们是在大方向上做深入优化。而屏下光学指纹没有人给我们提供经验,我们从零开始摸索,这在中国IC企业中也是第一次。这给我们的创新带来了信心,也更加坚定我们未来通过创新、通过为客户创造独特价值发展的信心。”张帆说。

他表示,现在公司大多是80后年轻工程师,他们有热情、有能力,为推动中国IC设计产业起到了重要的示范作用。公司会对做出重要贡献的研发人员进行大力奖励,并激励其他团队在更多领域做出更多卓越的产品。

张帆认为,以前大家都关注苹果带来什么技术,现在中国终端厂商的判断力、信心越来越强。曾经大家认为苹果技术领先、遥不可及,现在国内的终端厂商从软件设计、功耗、外观设计都有很大进步。

“这也是中国半导体产业的进步,大家会更有胆识和信心去创新。”皮波介绍,就在去年,苹果发布3D人脸识别技术之后,手机厂商几乎都对屏下指纹识别技术失去信心,然而经过一年多的市场验证,很多厂商又纷纷选择屏下光学指纹识别技术。

据悉,vivo早期就坚定看准屏下光学指纹的方向,与汇顶科技建立合作关系。为了缩短产品面世时间,vivo向汇顶科技下了风险订单,双方各承担一半风险。

实际上,这种方案有Plan B——汇顶科技还有电容指纹做备用。但并不是所有技术都有Plan B,张帆认为,这种模式在特殊技术下可以尝试,但不会大范围采用。主要是当时双方对技术问题的解决有信心,看到了曙光,但还不能保证一定能做成。

申请、获得专利2155项

汇顶科技成立于2002年,从固定电话IC芯片转战多点电容触控技术,再到主攻指纹识别行业,该公司曾转换过3个“战场”,先后迎来2012年触控IC业务的爆发和2016年指纹识别业务的爆发,于2016年成功登陆上交所主板。

近年来,汇顶科技先后推出隐藏式指纹IFS™、活体指纹检测技术、超薄指纹等全球首创的指纹识别方案,证明了公司在前沿领域的科技创新能力。据了解,汇顶科技的3D人脸识别解决方案及NB-IoT第一代产品都会在今年底至明年完成第一代商用产品的开发。

汇顶科技在中高端主流安卓品牌手机市场打破了瑞典芯片公司FPC的一家独大格局,其中进入华为手机P10具有里程碑意义。根据双方公司公布的财报数据,到2018年第一季度结束,汇顶科技已超越FPC,成为全球安卓阵营最大指纹IC提供商。目前,汇顶科技的国内客户已涵盖主流终端品牌,如华为、oppo、vivo、小米等;在国际市场上,汇顶科技也已与三星、Amazon、Nokia、Dell等知名品牌开展合作。

年报显示,在2017年,汇顶科技研发投入同比增加九成。张帆认为,“创新的成本巨大而且艰难,需要在黑暗中摸索,不断试错”。而且,创新成功的条件是知识产权保护与大规模商用。“follow(模仿/山寨)容易太多了,如果没有知识产权保护,创新是不可能的。如果巨大的投入不能通过商用产出回报的话,创新的积极性就会受打击。”

张帆认为,中国的经济未来要转变为技术驱动、创新驱动,知识产权的保护尤为重要。“中国人非常勤劳和聪明,我们相信会有更多中国工程师和创新型公司取得更多成果,我们需要更好地保护创新。”

据悉,截至2018年6月,汇顶科技在国际国内申请和获得专利达到2155项。

除了手机,未来,屏下光学指纹识别技术还会拓展哪些终端?张帆认为,目前阶段主要还是帮助手机厂商实现大规模商用。但未来有显示屏的地方,都有可能成为这项技术的新应用领域。此外,张帆相信多生物识别的组合应用是未来发展趋势。

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