“屏下光学指纹识别技术，是由中国企业抢在苹果、三星之前商用成功的，其过程的辛苦不为人知。我们历经了5年的摸索，中间也有人曾质疑过这项技术是做不到的。做到业界首例对汇顶来说也是一个质的转变，这场仗打下来，大家的信心已完全不同。这也是中国半导体产业的进步，今后大家会更有胆识和信心去创新。”
近日在汇顶科技（Goodix）举办的一场媒体沟通会上，汇顶科技首席技术官(CTO)皮波博士发出这样的感慨。
卧薪尝胆一年，拯救手机界对屏下指纹的信心
上半年，Android阵营指纹识别方案全球第一供应商的汇顶科技，经历了近几年来营利最严重的一次下滑。主要原因是下游手机市场增幅下滑，电容指纹识别市场饱和，3D人脸识别距离量产成熟还有一定距离……但他们这一年对研发的大力投入，却让屏下光学指纹技术成功规模商用，2019年整个终端市场预期出货量达1亿台。
“400多人的研发团队连续几个月工作到深夜三、四点，甚至睡在实验室，我们的工程师大多是80后，他们非常有理想、热情和能力。” 汇顶科技董事长张帆在媒体面前毫不吝惜对研发团队赞美之词，“公司将对他们实施新一轮股权激励，年终奖会有倾斜，公司还会推出特别现金奖给光学团队。”
汇顶5年前开始研究屏下光学指纹，中间做过两代产品，2017年还在MWC展示了DEMO机，但当时觉得成熟度还不够，没有推向市场。然而就在一年前，苹果新机iPhone X采用3D人脸识别后，国内手机业界一度对屏下指纹失去信心，但经过一年的市场验证，vivo来说从年初至今已发布4款搭载屏下光学指纹识别技术的机型，华为、小米的旗舰机型也采用了汇顶方案……
▲汇顶公司内部的专利墙，其中屏下光学指纹已经申请、获得国际、国内专利270多项
光学 Vs 超声波
目前屏下指纹识别技术主要有超声波和光学两种，目前哪种更具优势呢？汇顶科技生物识别产品开发部副总裁叶金春认为，过去屏下光学指纹的主要瓶颈在于强光环境下的干扰、干手指（有些人天生皮肤干）以及低温环境下的障碍，这些问题汇顶已基本克服。
现在无论是在综合性能上还是成本上，屏下光学都有着优势，主要表现在以下三点：
1、屏下光学的综合体验无论是从识别率还是解锁速度，都已经接近电容指纹识别方案，平均解锁速度可达 0.35秒，并且还有进步空间；
2、屏下光学可以适用于OLED软、硬屏，而超声波不能用于硬屏；
3、汇顶屏下光学做到了屏体分离，不需要像超声波方案那样贴合到屏上，这大大减轻了商用难度，降低了生产和维修成本，非常受终端厂商欢迎。
此外，由于超声波指纹识别是一个全新的技术，目前还没有看到成功商用案例。而且需要全新产线，千万级的出货对于超声波来说可能会是一个大挑战，而屏下光学用的则是完全成熟的产业链。汇顶科技首席财务官(CFO)陈恒真女士表示，目前汇顶的屏下光学方案成本已经做到了8美金以下。
“这一点从手机厂商的选择就能看出，他们会对产品体验做严格的评估，以满足消费者的要求，”皮波博士补充到， “以目前手机厂商的评估和消费者大数据反馈来说，大家都已经对屏下光学指纹有了充分的信心。”
一切为了客户
对于业界比较期待的一些新技术，比如LCD屏下指纹识别、全屏指纹识别等，皮波博士表示，LCD做屏下指纹困难巨大，目前没有明确的办法，但汇顶有信心克服。OLED屏比LCD贵20块美金左右，所以做LCD方案在成本上能够更放开手去做。因为涉及到客户，皮波博士没有透露具体时间。
而全屏指纹识别，或者说多区域屏下识别，技术上都能实现，但成本肯定会更高，全屏指纹识别手机也会卖的更贵。因此手机厂商会从各方面去考量，消费者是否真的期待这项功能，并且能接受价格。
另一个例子是汇顶的全球首创活体指纹识别技术（Live Finger Detection™），将指纹和心率检测集成在一起，能够提供更高的移动支付安全性，这项技术两年前已经实现，并已成功商用于中兴、魅族等品牌的旗舰机型。
“所以说一切新技术能否商用，都是由市场和消费者决定的，”皮波博士补充道，“我们的最终目的是满足客户需求。”
汇顶的屏下光学指纹方案是目前出货量最大、商用机型最多的，CIS采用0.18微米工艺，与多家Foundry都有合作，与下游模组厂也密切合作，力保供应稳定。
3D人脸识别
iPhone X推出后，3D人脸识别并不受用户欢迎，大家普遍想掌握认证的过程，目前根据对生物识别技术的调查，最受欢迎的还是指纹。
因此业界认为多重生物识别组合才是最被认可的手机加密方式，很多手机厂商也将采用“屏下光学指纹＋人脸识别”的方案。此前董事长张帆在接受媒体采访时，也表示公司正在研发3D结构光和TOF，并且最快将于今年年底发布第一代产品。
皮波博士认为，未来多生物识别的方案是大趋势，汇顶将为客户提供更多选择。针对目前客户对3D人脸识别反映的“成本高、识别率低、功率消耗大”等问题，汇顶方案都会有所改进。
布局物联网领域
面对600亿台终端的庞大市场，汇顶也在积极布局物联网（IoT）。据介绍，汇顶在美国已经有一个射频(RF)研发团队，日前还收购了一家做协议栈技术的德国公司，这构成了汇顶IoT的核心技术团队。
叶金春表示，汇顶会在IoT领域聚焦终端节点和边缘计算部分，包括：
1、传感器（满足数据感知需求）
2、低功耗无线（满足短距离数据传输需求）
3、MCU的边缘计算
4、安全加密（满足数据安全需求，安全会是未来一个重要考量）。
最后，皮波博士表示，过去电容触控、指纹识别我们是慢慢追赶别人，这一次屏下光学指纹则是名副其实的第一名。当前，中国终端品牌已经越来越了解消费者需求，他们在做产品创新时也更加自信。先入为王，希望中国科技公司更多地进行一线创新，争当先行者（First Mover），而不是国外厂商的跟随者（Follower）。
来源：电工工程专辑