早前8月份，騰訊《一線》專訪華為手機(jī)產(chǎn)品線總裁何剛，他表示華為Mate 7系列手機(jī)之前最早將電容指紋用于安全和支付解鎖，之所以在屏下光學(xué)指紋上未采取激進(jìn)態(tài)勢(shì)，是經(jīng)過驗(yàn)證之后發(fā)現(xiàn)早先的屏下光學(xué)指紋方案在用戶體驗(yàn)上不夠完美。

 

　　而隨著屏下光學(xué)指紋不斷迭代升級(jí)，干手指不易識(shí)別、強(qiáng)光下干擾和解鎖時(shí)間慢等技術(shù)難題一個(gè)一個(gè)被克服，用戶體驗(yàn)大幅改善。匯頂科技研發(fā)副總裁葉金春告訴騰訊《一線》，“現(xiàn)在電容指紋解鎖時(shí)間需要200多毫秒，屏下指紋可以實(shí)現(xiàn)350毫秒，差距幾乎可以忽略。”

 

　　這是華為手機(jī)此番采用屏下指紋的內(nèi)在原因。這意味著獲得vivo量產(chǎn)手機(jī)大單之后，又一家國(guó)內(nèi)主流大廠大批量采用匯頂屏下光學(xué)指紋方案（2018年3月發(fā)布的HUAWEI Mate RS保時(shí)捷設(shè)計(jì)也采用其方案）。另外，此前小米在小米8探索版及屏幕指紋版手機(jī)上均已經(jīng)搭載了匯頂屏下光學(xué)指紋方案。

 

　　至此，國(guó)內(nèi)前幾大手機(jī)廠商除OPPO外均已規(guī)模采用了匯頂?shù)钠料鹿鈱W(xué)指紋技術(shù)。9月中旬，匯頂科技董事長(zhǎng)張帆對(duì)騰訊《一線》表示，今年屏下光學(xué)指紋銷量過千萬(wàn)支，完成上半年所定下的目標(biāo)。而且目前都是中高端手機(jī)使用，隨著技術(shù)方案進(jìn)一步完善與擴(kuò)散，屏下光學(xué)指紋將進(jìn)入更多的智能手機(jī)。

 

　　進(jìn)入無人區(qū)

 

　　匯頂科技是屏下光學(xué)指紋芯片和解決方案首創(chuàng)者、主導(dǎo)者，帶頭進(jìn)行無人區(qū)創(chuàng)新，意味著需要獨(dú)自面對(duì)各種不確定性。

 

　　在中國(guó)芯片史上，由中國(guó)公司推動(dòng)一項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新的案例非常稀少。外加芯片研發(fā)成本昂貴，一次從研發(fā)設(shè)計(jì)到流片過程，費(fèi)用高達(dá)數(shù)百萬(wàn)至千萬(wàn)人民幣不等。只有實(shí)力雄厚的大公司可以承受，中小公司一著不慎，可能血本無歸。

 

　　早在2017年初，在西班牙舉辦的MWC展上，匯頂科技首次展出屏下光學(xué)指紋Demo，初步實(shí)現(xiàn)屏下光學(xué)指紋解鎖，但是離規(guī)?；逃眠€有很遠(yuǎn)距離。“主要問題在于干手指所代表的極端人群，哪怕只有1%，也是非常大的量。”張帆告訴騰訊《一線》。

 

　　干手指會(huì)導(dǎo)致成象質(zhì)量極劇下降，以至無法解鎖。所以，在一些海關(guān)過境處，傳統(tǒng)光學(xué)指紋采集器旁邊會(huì)放有濕海綿，沾一點(diǎn)點(diǎn)水以改善干手指的成象質(zhì)量。

 

　　與傳統(tǒng)光學(xué)指紋采集器相比，屏下光學(xué)指紋難度更大：首先只有4%左右的光線可以透過OLED屏回到光學(xué)指紋上傳感器，其次顯示屏本身的結(jié)構(gòu)也會(huì)在光學(xué)指紋傳感器上成像。如何精確判斷，迅速比對(duì)、解鎖？“看起來距離很近，其實(shí)做了很久。”

 

　　研發(fā)副總?cè)~金春還提到另一個(gè)技術(shù)難題：強(qiáng)光干擾。在室外太陽(yáng)光下，光的強(qiáng)度很容易達(dá)到20萬(wàn)~30萬(wàn)lux（lux，表示被攝主體表面單位面積上受到的光通量），手機(jī)屏幕上的光量約為1000lux，相差幾個(gè)數(shù)量級(jí)。

 

　　2017年開始，整個(gè)手機(jī)行業(yè)都將全面屏作為主要產(chǎn)品創(chuàng)新方向，與之配套，如何去掉按鈕式電容指紋，需要更好的解鎖方案。匯頂科技張帆于8月底在集微網(wǎng)舉辦的論壇上發(fā)言時(shí)頗為感慨，過去智能手機(jī)上的技術(shù)創(chuàng)新，基本都由蘋果、三星主導(dǎo)，“2017年9月份蘋果放棄指紋方案之后，對(duì)匯頂和客戶都產(chǎn)生了很大震動(dòng)。投入屏下光學(xué)指紋研發(fā)像是走一段夜路，回頭膽戰(zhàn)心驚。”

 

　　當(dāng)時(shí)，與屏下光學(xué)指紋方案競(jìng)爭(zhēng)的，還有高通超聲波技術(shù)（超聲波技術(shù)截止至今并沒有形成規(guī)模量產(chǎn)）。高通于2015年和2017年推出過兩代超聲波指紋識(shí)別方案，沒有達(dá)到手機(jī)廠商要求，憑高通研發(fā)實(shí)力，技術(shù)突破隨時(shí)可以發(fā)生。匯頂屏下光學(xué)指紋需要跑得更快才行，不僅僅是與自身競(jìng)爭(zhēng)，也要與行業(yè)巨頭賽跑。

 

　　另外一家叫新思（Synaptics）的美國(guó)公司，也組織了團(tuán)隊(duì)研發(fā)屏下指紋，曾進(jìn)入過vivo供應(yīng)鏈，但后來被匯頂替換。

 

　　2017年底，匯頂科技第一代適應(yīng)于OLED硬屏的屏下光學(xué)指紋方案與新思的方案一起，嘗試性小批量用在vivo X20上。后來又小幅升級(jí)技術(shù)，用在vivo X21屏下指紋版手機(jī)。但是從解鎖速度和識(shí)別率等方面，仍然有待提升。

 

　　400+人倒計(jì)時(shí)集中攻關(guān)

 

　　匯頂在屏下光學(xué)指紋項(xiàng)目上投入了400多號(hào)人，涉及芯片、軟件、硬件，還有光路系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)與工程工藝開發(fā)。

 

　　2018年1月至3月，這三個(gè)月里匯頂在屏下光學(xué)指紋最后幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)上的突破緩慢，所有的收獲只是證明了一大堆方案不可行。當(dāng)時(shí)主要任務(wù)是趕在6月中旬（足球世界杯開賽之前），完成vivo年度旗艦機(jī)型NEX屏下指紋量產(chǎn)。

 

　　這是一個(gè)不可能推后的任務(wù)，因?yàn)槭澜绫豢赡苎舆t。2018年春節(jié)前，匯頂團(tuán)隊(duì)與vivo團(tuán)隊(duì)，從vivo執(zhí)行副總裁胡柏山和匯頂董事長(zhǎng)張帆、vivo硬件研發(fā)副總裁王小軍對(duì)應(yīng)葉金春，到基層技術(shù)骨干，都建立起了聯(lián)系。雙方每?jī)扇於家晚?xiàng)目開展討論，或是去vivo所在的東莞研發(fā)基地，或是vivo派人到深圳福田匯頂研發(fā)所在地。

 

　　當(dāng)時(shí)還有一段故事。vivo非?？春闷料轮讣y所帶來的差異化。但是，匯頂屏下光學(xué)指紋規(guī)模化商用確實(shí)存在一些不可控的風(fēng)險(xiǎn)。怎么辦？經(jīng)過協(xié)商，vivo向匯頂科技“為縮短產(chǎn)品面世時(shí)間，下風(fēng)險(xiǎn)訂單。”

 

　　所謂風(fēng)險(xiǎn)訂單，就是都拿出誠(chéng)意和資金，“雙方各承擔(dān)一半，客戶愿意冒一定風(fēng)險(xiǎn)。”張帆分析，在某種情況下，這種合作可以節(jié)省時(shí)間，加速進(jìn)程。

 

　　在葉金春執(zhí)行層面，約一個(gè)星期推出一個(gè)版本。“持續(xù)攻關(guān)，每天工作強(qiáng)度特別大，”葉金春告訴騰訊《一線》，“技術(shù)不確定性非常大，每天都像過山車一樣，心情大起大落，今天可能發(fā)現(xiàn)這里有一個(gè)突破口，可能過兩天發(fā)現(xiàn)這個(gè)方法又不行，又會(huì)產(chǎn)生新問題。”

 

　　有一天晚上感到筋疲力盡，又考慮到萬(wàn)一項(xiàng)目不成功，對(duì)客戶無法交代，對(duì)公司的影響也很大，于是葉金春找到張帆聊天。他告訴張帆，從年初1月份至3月份，系統(tǒng)優(yōu)化和算法識(shí)別率提升進(jìn)展非常緩慢。“這個(gè)項(xiàng)目現(xiàn)在壓力太大了，一時(shí)半會(huì)兒難以突破，但客戶那邊又天天追問進(jìn)度。”

 

　　張帆對(duì)他講：“擔(dān)心和焦慮對(duì)解決問題沒有任何幫助，研發(fā)團(tuán)隊(duì)不要去背這些包袱，要集中所有力量專注于技術(shù)攻關(guān)，不要計(jì)較一城一地的得失。你們專注于技術(shù)，其它的問題我負(fù)責(zé)去解決。”

 

　　葉金春對(duì)張帆印象最深刻的一句話是，“對(duì)技術(shù)不確定性保持樂觀，要去享受這個(gè)過程。”回來后，葉金春如此鼓勵(lì)團(tuán)隊(duì)。

 

　　最終，屏下光學(xué)指紋技術(shù)關(guān)鍵問題得以攻克，無論是解鎖速度、識(shí)別率性能都得到大幅度提升，達(dá)到大規(guī)模量產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。

 

　　更關(guān)鍵的是，匯頂在NEX屏下光學(xué)指紋生產(chǎn)方案上做出了一個(gè)大的創(chuàng)新。首次實(shí)現(xiàn)屏下光學(xué)指紋模塊與顯示屏分離解耦，不用再與顯示屏進(jìn)行貼合。這種分離式設(shè)計(jì)大大減輕了商用難度，降低了生產(chǎn)成本。

 

　　等到9月份vivo X23手機(jī)上，匯頂?shù)钠料轮讣y方案中采用了更高的分辨率，350毫秒可亮屏解鎖，綜合性能進(jìn)一步提高。

 

　　第一次擊敗FPC、第二次擊敗新思

 

　　技術(shù)和性能上的領(lǐng)先，以及適應(yīng)批量生產(chǎn)所做的工藝改進(jìn)，成本更低，使得匯頂成為客戶的獨(dú)家供應(yīng)商。受困于競(jìng)爭(zhēng)力不足，昔日競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手新思的屏下光學(xué)指紋團(tuán)隊(duì)在八、九月份悄然解散。

 

　　這是匯頂科技在指紋領(lǐng)域第二次擊敗國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，上一次是在電容指紋上，與瑞典FPC競(jìng)爭(zhēng)。
 

　　指紋識(shí)別需求在國(guó)內(nèi)自2014年9月份由華為出廠的Mate7手機(jī)開始流行。華為當(dāng)時(shí)找遍了國(guó)內(nèi)多家指紋識(shí)別方案提供商，最終選擇了瑞典FPC公司方案和產(chǎn)品。盡管此芯片每顆增加了成本100元人民幣左右，但是由此獲得支撐的用戶體驗(yàn)和安全需求的滿足，讓當(dāng)年的Mate7大賣，成為此后一段時(shí)間里競(jìng)相模仿的對(duì)象。

 

　　來自瑞典的FPC公司，憑借Mate7的大賣，迅速拿下國(guó)內(nèi)多數(shù)市場(chǎng)份額，自身體量?jī)赡陜?nèi)實(shí)現(xiàn)了20倍增長(zhǎng)。

 

　　同樣是2014年，匯頂科技看到市場(chǎng)機(jī)會(huì)，調(diào)整重心，集中指紋識(shí)別業(yè)務(wù)，利用本土之便與FPC近身肉搏。先后進(jìn)入魅族、vivo、小米和華為等廠商，最終在2017年，市場(chǎng)占用率、營(yíng)收和利潤(rùn)反超F(xiàn)PC。

 

　　與張帆交流，他認(rèn)為匯頂科技能反超的原因是靠團(tuán)隊(duì)持續(xù)創(chuàng)新、巧干加苦干。“你不停地投入，不停地聽客戶的意見，就會(huì)不斷的有創(chuàng)新的成果出來。”張帆說”電容指紋識(shí)別上我們先后推出了藍(lán)寶石蓋板、玻璃蓋板、coating、IFS和活體識(shí)別解決方案，是目前全球唯一一家能夠提供全系列解決方案的公司。”

 

　　“客戶說老外夏天要度暑假，我們沒暑假，會(huì)比老外服務(wù)更好，中國(guó)人更勤奮。”張帆說。2016年在江蘇昆山一個(gè)客戶那里，匯頂?shù)膯T工連著四個(gè)月在做技術(shù)攻關(guān)，從夏天干到冬天，甚至連換季的衣服都顧不上去買。

 

　　在董事長(zhǎng)張帆層面，他已經(jīng)習(xí)慣忍受技術(shù)研發(fā)為主的公司因?yàn)橥度刖薮蠖a(chǎn)生的利潤(rùn)回調(diào)。2015年業(yè)績(jī)報(bào)表，因?yàn)?014年大幅增加投入電容指紋研發(fā)，公司利潤(rùn)與2014年相比有所下滑。

 

　　相同情節(jié)在2018上年財(cái)務(wù)報(bào)表上重演。“今年上半年業(yè)績(jī)波動(dòng)大，上半年?duì)I利下滑最嚴(yán)重，處于電容指紋下滑、屏下光學(xué)指紋接棒期。”張帆說。

 

　　8月份，匯頂科技發(fā)布2018年半年報(bào)財(cái)報(bào)顯示，公司2018年上半年實(shí)現(xiàn)銷售收入13.88億元，較2017年上半年的18.37億元銷售收入減少24%；凈利潤(rùn)為1.12億元，較2017年同期的4.82億元減少76.76%。

 

　　換一種眼光看，情況有所不同。匯頂研發(fā)人員占比89%。2017年，匯頂科技研發(fā)投入5.97億元，占銷售收入16.2%。2018年上半年研發(fā)支出3.33億元人民幣，較2017年上半年2.17億元研發(fā)投入增加53%，研發(fā)開支占銷售收入比重達(dá)24%。

 

　　闖過屏下光學(xué)指紋項(xiàng)目大關(guān)，張帆與董事會(huì)準(zhǔn)備重獎(jiǎng)研發(fā)人員。除了股權(quán)激勵(lì)向研發(fā)團(tuán)隊(duì)傾斜，還會(huì)有非常大力度的年終獎(jiǎng)和團(tuán)隊(duì)特別現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)。匯頂科技為屏下光學(xué)指紋團(tuán)隊(duì)頒發(fā)的“總經(jīng)理特別獎(jiǎng)”，獎(jiǎng)金為500萬(wàn)。

 

　　張帆認(rèn)為，匯頂科技此前在電容指紋上成功，只屬于局部創(chuàng)新，意義上弱于屏下光學(xué)指紋原生性創(chuàng)新。“只有屏下光學(xué)指紋技術(shù)，是中國(guó)IC設(shè)計(jì)企業(yè)在一個(gè)全新的技術(shù)領(lǐng)域驅(qū)動(dòng)技術(shù)革新并在主流終端品牌實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商用，至少在手機(jī)芯片領(lǐng)域，過去沒有發(fā)生過。”截止至2018年9月底，有關(guān)屏下光學(xué)指紋技術(shù)專利，匯頂已在國(guó)際國(guó)內(nèi)申請(qǐng)、獲得了320多項(xiàng)。

 

　　眼下，張帆認(rèn)為公司已經(jīng)度過最困難時(shí)刻，完成產(chǎn)品升級(jí)換代，隨著今年內(nèi)屏下光學(xué)指紋量產(chǎn)將達(dá)到千萬(wàn)支級(jí)別，匯頂科技做成了一件事：“推動(dòng)了屏下光學(xué)指紋的規(guī)模商用。”

 

　　如果蘋果堅(jiān)持的3D結(jié)構(gòu)光和Face ID不能及早地在應(yīng)用上做出爆款，證明自身犧牲外型值得，時(shí)間的流逝將使得異型劉海屏對(duì)抗全面屏處于劣勢(shì)，屆時(shí)屏下光學(xué)指紋將有更大作為。

 

　　當(dāng)然，這一切尚待時(shí)間給出答案。

 

　　消息來源：騰訊科技