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随着指纹传感器价格持续滑坡大厂商互相吞噬市

发布日期:2021-08-01 01:31

  今年以来,各种关于苹果十周年纪念款 iPhone 8 的谣言不断,甚至连样机更是炒出了数个模版,但对于 Touch ID 指纹识别传感器的具体位置却始终未定。不幸的是,凯基投顾分析师郭明錤近日透露,OLED 版 iPhone 不支持指纹识别。

  究其原因,全面屏设计的手机已然成为智能手机发展的重要趋势。为了能在有限的智能手机尺寸上把屏幕做到最大,一整块显示屏将覆盖整个智能手机的正面,挤掉了原有正面Home键的位置。三星Galaxy S8正是因为这一原因将指纹识别转至手机背面,用户体验却一直被诟病。

  近日,Vivo展示了基于高通第二代超声波指纹识别方案的智能手机样机,实现了屏下特定区域的指纹识别,且能够在水下轻松实现解锁、拍照等特定功能。这是继西班牙巴塞罗那MWC 汇顶推出全球首创的显示屏内指纹识别技术之后的又一厂商。

  超声波属于射频指纹识别,顾名思义与电容式指纹识别检测指纹表面的方式不同,它具有极强的穿透性,可以穿透金属、玻璃等常用手机材质,利用指纹模组发出的特定频率的超声波扫描手指,利用指纹的不同对超声波反射的不同建立3D 的指纹模型。

  “与电容式指纹识别相比,高通第二代超声波指纹识别方案无论在使用精度、时延上均保持同样的性能,在模块大小和功耗等方案都非常具有竞争力。”Qualcomm Technologies产品管理副总裁Seshu Madhavapeddy讲道,“此次与在 vivo Xplay6上展示的方案更是将指纹识别传感器放置在 OLED 显示屏内,实现了真正的屏下指纹识别。”

  正因为超声波指纹识别的特性,高通第二代指纹识别方案可实现水下设备唤醒和指纹匹配,轻松透过水和油等常见污物,具有一直的可靠性认证。除此之外,该方案是首个支持心跳、血流和手势探测的解决方案,以同一传感器实现多功能,可实现特定的 UI 功能以应用于不同的 APP。

  据悉,此次高通推出三款不同的解决方案,以实现对不同终端产品的支持,包括面向显示屏的高通指纹传感器,能透过厚至1200微米的OLED显示屏实现指纹的扫描、录入和匹配;面向玻璃和金属的高通指纹传感器,能透过厚至800微米玻璃面板和厚至650微米铝材质外壳实现扫描的解决方案。前者的商用终端预计在2018年夏季上市,后者的商用终端预计于2018年初上市。

  在如何实现功耗的改进上,Seshu 解释道,“第二代产品采用了全新的产品架构,目前在性能测试的跑分对比中,可以看到超声波方案比电容式产品的功耗还要低。”

  在安全方面,高通指纹传感器与骁龙处理器的安全基础进行了集成,利用所有骁龙的软硬件安全特性,其采集到的指纹信息也都被存储在安全的硬件环境中,在高通可信执行环境中运行。“这是一整个端到端的过程,高通方案可以保证从指纹的录入到匹配都非常安全,无论从传感器角度还是处理器方面都是安全的。”Seshu补充道。

  至于独立传感器设计是否会改变智能手机的厚度,“高通产品仅有0.2mm的厚度,一般的公差都是如此。所以即便在屏幕下面,也不会对智能手机的厚度有任何影响。”高通工作人员明确回答道。当然,在终端产品上市前,高通仍会在方案的成熟度、传感器的软件集成等方面进一步调试,以实现产品的性能和用户体验的提升。

  不止高通一家,包括苹果、汇顶、新思(Synaptics)和 FPC 在内的厂商都认为屏下指纹识别必然成为趋势,正抓紧时间积极研发。

  原本认为最有可能成为首个实现屏内指纹识别的苹果iPhone8,近日也因技术原因有可能被取消。凯基投顾分析师郭明錤指出,OLED 版 iPhone 不支持指纹识别,主要因为全屏幕设计不支持既有的电容式指纹识别方式,屏幕指纹识别方案仍有穿透性的相关技术问题待解决。

  高通面向OLED显示屏的超声波指纹识别方案,最快也要到2018年夏天才会商用。郭明錤更指出其速度和响应时间仍有一些需要解决的技术挑战。他强调,并非所有安卓智能机都有 OLED 屏幕和比较薄(能适配屏下指纹)的玻璃表层,大规模量产存在不确定性。

  在今年的 MWC 上,国内指纹识别领导厂商汇顶科技也改装了基于三星 Galaxy S7的屏内指纹识别方案,显示其具备了屏内指纹识别方案的技术实力,大规模量产时间仍待观察。电子行业专家孙昌旭认为,全面屏爆发,对指纹的尺寸要求提升。在光学和超声波方案还没法快速量产的情况下(也包括价格因素),小面积高灵敏算法的电容指纹会先用在中端的全屏幕手机上。目前汇顶科技正在设计一款小尺寸、低功耗的电容指纹芯片产品。

  至于在光学技术走在前面的新思(Synaptics),据悉,其屏内指纹识别技术在今年内将有所突破,是由 Synaptics 光学技术驱动的,在屏幕材质上仍是首选 OLED屏。

  日前,据台媒报道现有指纹识别方案的报价逐渐走低,最低价格甚至不足1.5美元,势必加速行业的洗牌。在全面屏手机的驱动下,谁将成为第一家大规模量产屏内指纹识别方案的厂商,必然成为这一行业的领导者,谁会成为新一代的“王”,让我们拭目以待。

  蓝海变红海 剖析指纹识别芯片市场之变。目前,指纹传感器已成为智能手机标配,随着中国大军纷纷加入,指纹传感器供应商之间的竞争愈发激烈。近日,有些指纹传感器供应商报价已经降低至1.5美元以下。2014年指纹识别模组的价格还维持在10美元以上的高位。短短三年内,指纹传感器市场瞬间从蓝海转为红海。大浪淘沙,新一轮的淘汰赛即将上演。

  毫无疑问,指纹传感器市场是一块诱人的蛋糕。尤其在2013年苹果iPhone 5s的推动下,指纹识别找到了智能手机这块新的沃土,从此以不可思议的倍增速度扎根生长。从手机解锁、信息保护到在线识别、移动支付,指纹传感器的应用越来越广。

  据统计,2016年的指纹识别传感器的出货量已达6.89亿颗,市场规模约为28亿美元。根据市调机构Yole的预测,2016~2022年间,消费类指纹传感器市场的复合年增长率将为18%,到2022年达到47亿美元的市场规模。

  目前,国外主要的指纹识别厂商有AuthenTec(被苹果收购)、瑞典FPC、Synaptics等,国内主要的指纹识别厂商包括汇顶、迈瑞微、费恩格尔、信炜、芯启航、贝特莱、思立微、集创北方、比亚迪等大陆厂商,以及神盾、义隆、敦泰、茂丞等台湾厂商。

  从总体上来看,指纹传感器市场仍是苹果(AuthenTec)、FPC、Synaptics、汇顶四家独大的局面。

  “AuthenTec苹果一家自用,瑞典FPC、Synaptics、汇顶科技三家以安卓手机市场为主。2016年,这四家厂商的市占率达到九成以上。”Gartner研究总监盛陵海告诉记者。

  在这四家中,FPC凭借华为Mate 7的热销一炮二红,曾一度拿下国内手机市场八成以上份额,体量在两年内增长了20倍,2015年营业额暴涨1142%,毛利率高达46%。

  然而好景不长。在日益激烈的市场竞争中,盛陵海向记者指出,虽然出货量仍很大,但FPC的市占率目前下降比较明显。这主要是因为汇顶科技的高速增长,挤压了FPC原本所占有的市场份额。

  自2014年量产后,汇顶科技的指纹业务迅速放量,从2015年尚不足FPC的10%,到2016年7月在营收上与FPC已几近达成平手。如今,在华为、vivo、中兴、小米、魅族、LG、Nokia、华硕等主流品牌的旗舰手机上,已经可以看到汇顶科技指纹传感器的身影,例如小米6、华为P10等。

  从最新的财报情况来看,汇顶科技应该已经超越FPC稳坐全球安卓阵营指纹识别第一把交椅。根据汇顶科技2017年第一季度财报,公司营业收入为7.31亿元,同比增长90.21%,净利润达到1.75亿。其中指纹识别芯片业务占总营收的75.1%,已经达到5.48亿元。而FPC同期营收约为5.36亿元(685.9百万瑞典克朗),利润同比下降88%,约为4200万元。

  “这主要是因为汇顶科技在性价比和规格方面有一定竞争力,特别是汇顶科技一开始就注重开发正面指纹识别技术,FPC一开始是背面方案为主。另外,FPC是欧洲公司,汇顶科技与国内厂商配合还有模组厂配合也会比较好。”盛陵海向记者解释道。

  随着指纹传感器价格持续滑坡,大厂商互相吞噬市场,原本争抢不到10%市场的小厂商们生存压力会更加大,未来市场竞争只会更加激烈。对于现存的玩家们来说,更紧迫的是,成本压力仍在,新技术的威胁已来。

  目前,市场上主流的指纹传感器技术包括光学、电容式和超声波三种。其中,智能手机目前采用的主要技术是主动式电容感应原理,以较低的成本,实现较薄的芯片、模组和较可控的功耗。而光学指纹传感器虽然较早实现规模商用,但主要用于门禁等市场,成本低但体积较大。

  但随着高端智能手机走向无边框、全面屏设计,手机指纹识别出现了新的挑战。是放在手机背后这种目前用户习惯不太偏好的位置?还是将其放在屏幕内部?

  据记者多方了解,不管是哪个方面,电容式传感器都遇到了它的天花板。虽然也有诸如汇顶科技等公司推出的IFSTM指纹识别方案(全称为“Invisible Finger Sensor”),但限制仍然很多。

  如果放在屏幕内部的线um的穿透率不够,也无法满足透明显示的物理特性,并且可能需要屏幕开孔。如果放在手机背后,仍要开孔,在防水和抗污、抗汗干扰上很难做到极致。

  为了解决无边框、全面屏的问题,采用超声波或光学新技术的指纹传感器应运而生。

  “光学的障碍在于折射率问题,目前超声波走在前面。超声波是解决全面屏的一种可能方案,而超声波的供应商只有高通。”盛陵海告诉记者。

  高通产品管理副总裁Seshu Madhavapeddy向记者指出,高通新一代的超声波指纹传感器可以穿透更厚的材质,比如显示屏、金属和玻璃。与目前的电容式指纹传感器相比,具备相同的精确度和时延表现,在模块大小和功耗方面同样颇具竞争力,还可以支持实现一些其他功能,例如水下操作、检测心跳和血流等。

  “我们认为新一代超声波指纹识别传感器在性能和功能方面更强,随着手机OEM厂商更多采用新一代超声波指纹传感器,传统电容式指纹传感器的使用比例会下降。”Seshu Madhavapeddy表示。

  不过,超声波指纹识别传感器目前尚未量产。凯基证券著名分析师郭明錤指出,在激活和反应速度上,该技术仍面临挑战。另外,如何将其集成到越来越薄的玻璃面板以及柔性OLED显示屏下,也是制造上的难题。

  据记者了解,高通面向显示屏的超声波指纹识别传感器预计将于2018年初开始商用出样,2018年夏天商用终端将会上市。面向玻璃和金属的稍早,将于今年7月商用出样,2018年上半年应用于商用终端。

  “光学和超声波能否取代电容式技术,还要看量产机型。由于成本问题,未来可能会有一部分高端机采用,从高端开始向下渗透,中低端应该仍是电容式的市场。”盛陵海向记者分析道。