Optik parmak izi tanıma, Silimicro'nun "ekranın altında" odak noktası olmasını sağlar
Tam ekran cep telefonlarının popülaritesi ve OPPO R17'nin piyasaya sürülmesi, perde arkasında sessizce dokunma ve parmak izi tanıma çipleri yapan Silimicro'yu yaptı ve Tsinghua öğrencileri tarafından kurulan bu çip tasarım şirketi, sadece Zhaoyi Innovation'ın büyük genişleme planının satın alma hedefi değil, Son zamanlarda, rakibi Goodix tarafından da patent davasına konu oldu. Bu amaçla, Elektronik Mühendisliği Albümü, Siliwei ekranı altında parmak izi tanıma teknolojisinin ve birleşmelerin ve satın almaların gelişiminin gizemini ortaya çıkarmak amacıyla Siliwei ve ilgili son olaylar hakkında derinlemesine röportajlar ve incelemeler gerçekleştirdi.
Yerli cep telefonu markaları uzun yıllardır iPhone'un izinden gidiyor. Ancak iPhone X'in çentik ve 3D yüz tanıma özelliği bunu herkes için zorlaştırıyor. Yapılandırılmış ışık ve 3 boyutlu sensör teknolojileri kullanıcı alışkanlıklarını bozmuş, yerli tedarik zincirinin kısa sürede olgunluğa ulaşması zorlaşarak yerli cep telefonu markalarının zamanında takip etmesini zorlaştırıyor. Şu anda, ekran altı optik parmak izi tanıma, cep telefonu üreticilerine bağımsız inovasyon yolunu açma fırsatı getirdi.Ekran altı parmak izi kilidini açma, bir süredir, birinci sınıf markaların üst düzey modellerinin uygulamalarının en önemli özelliği haline geldi.
Şu anda, bu optik parmak izi tanıma çipini partiler halinde sağlayabilen tek yerli üreticiler Goodix ve Silimicro'dur. OPPO'nun bu yıl piyasaya sürülen amiral gemisi modeli R17'nin optik parmak izi tedarikçisi olduktan sonra Silimicro, birçok yerli cep telefonu üreticisinin tercih ettiği parmak izi tanıma ortağı oldu. Geçtiğimiz aylarda Goodix, Siliwei aleyhine arka arkaya patent davaları açmış ve her zaman düşük profilli olan Siliwei'yi ön plana çıkarmıştır. Silvio ne tür bir şirket?
Tsinghua öğrencilerinin azmi
Shanghai Sili Microelectronics Technology Co., Ltd.'nin kurucusu Cheng Taiyi, Tsinghua Üniversitesi Elektronik Mühendisliği Bölümü'nden mezun oldu ve 2011 yılında Shanghai Zhangjiang Bilim ve Teknoloji Parkı'nda Siliwei'yi kurdu. Kuruluşunun başında ağırlıklı olarak kapasitif dokunmatik yongaların geliştirilmesine odaklanan şirket, 2014 yılından beri parmak izi tanıma yongalarını piyasaya sürdü.Şirket, insan-bilgisayar etkileşimli sensör yongalarının ve eksiksiz çözümlerin geliştirilmesine odaklanıyor. 2016 yılında mükemmel teknoloji ve ürünlerle cep telefonu birinci sınıf marka tedarikçi kampına başarıyla girdi.
Silimicro, pazar eğilimlerine dayalı olarak kapasitif parmak izi tanıma yongalarının geliştirilmesinin hemen öncesinde, hissedarlarından biri olan Geke Microelectronics (Çin'in en büyük CMOS görüntü sensörü yongası geliştiricisi) ile optik parmak izi tanıma teknolojisi konusunda işbirliği yapmaya başladı. , Kapağın altındaki lens dizisinin optik parmak izi tanıma şeması tamamlandı. Bununla birlikte, kapasitif parmak izi maliyetindeki hızlı düşüş ve erken pazarda ekran dışı için nispeten zayıf talep nedeniyle, optik proje bir yıl süreyle askıya alındı. 2017'de tam ekranların gelmesiyle birlikte ekran altı parmak izi kilidi açma, üst düzey modellerin öne çıkan satış noktası haline geldi ve Silimicro optik projesini yeniden başlattı. Silic Micro'nun parmak izi SoC ve sistem algoritmalarındaki deneyimi ile birleşen olgun CIS süreci ve Geke Micro endüstriyel zincirine dayalı olarak, bu proje tarafından geliştirilen ekran altı optik parmak izi tanıma çipi kısa süre sonra ticari kullanıma girdi ve bu yılın ikinci çeyreğinde başarıyla satıldı. Üretmek.
OPPO R17, Silimicro'nun "perde arkasından" "ekranın altına" geçmesine izin verir
R17, OPPO'nun ışığa duyarlı ekranın altında parmak izi kilidini açan ilk amiral gemisi modelidir.Kullanılan parmak izi tanıma çipi Shanghai Silimicro'dan. Silimicro'nun seri olarak üretilen ilk ekran altı optik parmak izi projesi ve sektörde odaklama yapısı kullanan ilk tek çipli parmak izi çözümü olan Silimicro, buna büyük önem veriyor. Şirketin başkan yardımcısı, düzinelerce insanın mühendislik geliştirmesine, algoritma uygulamasına, yazılım destek ekibine ve müşteri ekibi kapalı geliştirmeye şahsen liderlik ederek tüm makinenin program doğrulamasını, işlev geliştirmesini ve efekt optimizasyonunu birlikte iyileştirir ve böylece OPPO R17'nin sorunsuz seri üretimini başarıyla sağlar. Yükseltmeye devam edin.
Şekil 1: OPPO R17 optik parmak iziyle kilit açma (Kaynak: OPPO)
CCID'in 2017 yıllık istatistiklerine göre Silimicro, küresel parmak izi tanıma yonga pazarında üçüncü sırada (Apple ürünleri hariç) ve kapasitif dokunmatik yonga gönderileri küresel pazarda dördüncü sırada yer alıyor. Şirketin 2017 geliri, esas olarak kapasitif dokunmatik ve kapasitif parmak izi ürünlerinden olmak üzere 450 milyon yuan idi ve bu yılki gelirin, esas olarak kapasitif parmak izi pazar payı ve optik parmak izi ürünlerindeki artış nedeniyle 600 milyon yuan'ı aşması bekleniyor. Sektör tahminlerine göre, önümüzdeki 2-3 yıl içinde, ekran altı optik parmak izi ile kilit açma Android telefonların ana akımı haline gelecek.Şu anda, yalnızca Goodix ve Si Liwei seri üretime ulaştı. Bin yuan makine pazarına ekran altı optik kilit açmanın da girmesiyle, her iki şirketin de önümüzdeki birkaç yıl içinde iyi performans göstereceğine inanılıyor.
Optik ve ultrason "iki yönlü yaklaşım"
Silimicro, kapasitif dokunmatik çip ile başladı ve şimdi tablet pazarında lider oldu. Parmak izi tanıma açısından, kapasitif ve ekran altı optik parmak izi tanıma çipleri toplu olarak üretildi ve gönderildi ve geliştirilmekte olan ultrasonik parmak izi tanıma çipinin de önümüzdeki yıl üretime girmesi bekleniyor. Sürekli değişen pazar talebiyle karşı karşıya kalan şirket, doğru kararları nasıl alıyor ve sınırlı Ar-Ge kaynaklarını rasyonel olarak nasıl tahsis ediyor? Bu, her teknoloji şirketi için büyük bir zorluktur. O zamanlar Silimicro parmak izi teknolojisinin kavşağında duruyordu.Acımasız gerçek şu ki, yeni teknolojinin net bir yönü yoktu ve mümkün olan her yön büyük miktarda kaynak gerektiriyordu. Kimse ticari olarak ne zaman satılacağını iddia etmeye cesaret edemez, çünkü bu, teknoloji ve iş dünyasının birleşik etkisinin sonucudur ve büyük yatırımlar hiçbir şey elde etmeyebilir. Silimicro, ekran altı ultrasonik ve ekran altı optiklerin iki teknik rotasında paralel geliştirme için dörtten fazla yöne sahiptir ve her yön, üstesinden gelinmesi gereken birkaç modüle bölünmüştür.
Siliwei, ne tür bir teknoloji, ürün ve endüstriyel zinciri olursa olsun mükemmelleşmenin zaman alacağını söyledi. Kapasitans açısından Silimicro, kendi teknik çözümlerinin araştırılması, geliştirilmesi ve iyileştirilmesi için üç yıl harcadı; Ultrason teknolojisi açısından, Silimicro da üç yıldan fazla bir süredir araştırıyor ve ticari beklentileri, endüstri zincirinin kademeli olarak gelişmesine bağlı olacak. Optik parmak izi tanımanın sadece iki yıl içinde seri üretime sokulabilmesinin nedeni, Si Liwei ekibinin çabaları ve ortağı Gekewei'nin güçlü desteğinden ayrılamaz. Seri üretilen optik ikinci nesil parmak izi, minyatür bir kamera modülüne eşdeğer bir yapıdır ve birinci nesil parmak izi (delik dizisi, kolimatör) ile eşzamanlı olarak geliştirilmiştir. İlk müşteriler pili optik parmak izi modülüyle istiflemişlerdi ve parmak izi tanıma modülünün kalınlığı konusunda son derece zorlu gereksinimleri vardı, sadece küçük bir delik dizisi veya bir kolimatör seçebiliyorlardı. İkinci nesil optik parmak izi çözümü bu yıl ortaya çıktı, bunun başlıca nedeni, müşterilerin tüm makinenin istiflenme şeklini değiştirmesi ve parmak izi modülü için yeterince yüksek bir optik yol tasarım alanı bırakmak için pil boyutunu ayarlaması. Silimicro ve Gekewei, optik ikinci nesil parmak izi çözümünü hızlı bir şekilde tamamlamak için bir araya geldi. Her iki şirket, müşterinin amiral gemisi modelinin, 3P lensin optik lensinin altındaki parmak izi tanıma vurgularını vurgulamasını ve optik parmak izini entegre etmesini sağlamak için kendi avantajlarını kullandı. Kilit açma çılgınlığı ileriye doğru büyük bir adım attı.
Şekil 2: Silimicro ekranı altındaki Optik Mikrolens görüntüsü (Kaynak: Silimicro)
Optik ürünlerin kapsamlı bir şekilde anlaşılmasına dayanan Silimicro, ürün özelliklerinin kesin tanımlarını yapmıştır.Sektörün ilk tek çipini piyasaya sürmek için 6,25um geniş piksel, 4 mm2 geniş alan, mikrolens dizisi ve olgun kapasitif parmak izi teknolojisini bir araya getiren ilk üründür. Optik parmak izi çipi. Mükemmel tasarım sadece harici çipi kurtarmakla kalmaz, tüm makinenin değerli alanından tasarruf sağlar, aynı zamanda hızlı kilit açmayı gerçekleştirme imkanı sağlayan iletişim verimliliğini büyük ölçüde hızlandırır. Aynı zamanda, Siliwei ve Xinli Optoelectronics kısa odaklı, ultra geniş açılı AA ve dişli odaklama teknolojisi geliştirdi ve müşterilerin ekrana, orta çerçeveye ve parmak izi modülüne adapte olmasını önlemek için birçok yazılım, ekipman ve fikstür araştırma ve geliştirme çalışması yaptı. , Böylece üretim verimliliğini büyük ölçüde artırıyor.
Cep telefonu endüstrisi zincirinin en önemli bileşenlerinden biri olan parmak izi tanıma çiplerinin araştırma ve geliştirme döngüsü nispeten uzundur.Şirketin önümüzdeki 3-5 yıl içinde teknoloji ve pazar geliştirme eğilimlerini görebilmesi ve inisiyatif almak için önceden düzenlemeler yapması gerekiyor. İnsan-bilgisayar etkileşimi ve biyo-işaret füzyonu perspektifinden bakıldığında, ultrason, diğer parmak izi tanıma programlarına kıyasla daha güçlü cilt penetrasyonu avantajlarına sahiptir, derin deri altı parmak izi tanıma ve canlı bedenleri tanıma yeteneğine sahiptir ve böylece daha yüksek güvenlik sağlar. Ek olarak, ultrasonik çözüm yağ lekelerine, su lekelerine ve güçlü ışık girişimine karşı daha az hassastır ve kilit açma daha kararlı ve güvenilirdir.
Endüstri ayrıca, ultrasonun parmak izi tanıma ve çok modlu insan-bilgisayar etkileşimi için önemli bir yön olduğunun farkındadır, ancak teknolojisi daha zordur ve destek sanayi zinciri henüz olgunlaşmamıştır. Şu anda, yalnızca Qualcomm ticari ultrasonik parmak izi tanıma ürünlerini piyasaya sürerken, Silimicro önemli ultrasonik teknolojilerde çığır açmıştır.Kendi geliştirdiği ultrasonik dönüştürücüsü bir dizi performans testini geçmiştir ve 10MHz'deki dönüştürme verimliliği% 1.5'e ulaşabilir. Mükemmel performans sergiliyor ve Silimicro'nun yeni nesil ultrasonik parmak izi tanıma çipinin araştırma ve geliştirilmesinde kullanıldı.
Silimicro tarafından kullanılan piezoelektrik ultrasonik dönüştürücü (PMUT), doğru kararlar vermek için parmağın epidermisi ve dermisin vadi çıkıntısı bilgilerini tespit etmek için elektrik ve mekanik enerji arasında dönüştürmek için alüminyum nitrürün piezoelektrik etkisini kullanır. . Parmak izi tanıma uygulamalarında, ultrasonik dönüştürücüye bir AC voltaj uygulanır, ultrasonik dönüştürücü titreşim oluşturur ve titreşim yukarı doğru iletilir, yani ultrasonik dalgalar, parmağın çukuruna veya sırtına ulaşmak için farklı ortam katmanlarından (ekran, cam vb.) Yukarı doğru iletilir. Ses dalgası sırt yüzeyiyle karşılaştığında kısmen yansıtılır ve kısmen iletilir.Vadi içerisindeki havanın akustik empedansı sırtınkinden çok daha yüksek olduğu için ses dalgası vadiyle karşılaştığında neredeyse tamamen yansıtılır. Vadilerden ve sırtlardan yansıyan farklı ses dalgası enerjisi, karşılık gelen ultrasonik dönüştürücü yüzeyine iletildiğinde, ilgili ultrasonik dönüştürücü, farklı elektrik sinyalleri (genlik, frekans, faz, vb.) Üretecektir.
Şekil 3: Ultrasonik parmak izi tanıma ilkesinin şematik diyagramı (Kaynak: Silimicro)
Ses dalgasını parmak yüzeyine odaklamak için akustik odaklanma kullanılır.Parmak çıkıntısıyla karşılaşırsa ses dalgasının bir kısmı yansıtılır ve ses dalgasının geri kalanı cilde nüfuz eder.Ses dalgasının bu kısmı dermiş ile karşılaştıktan sonra tekrar geri yansıtılır; Bundan sonra epidermis ve dermise farklı zamana sahip iki sinyal yansıyacak ve vadide ses dalgası sadece bir kez yansıtılarak toplam bir yansıma sinyalidir. Ultrasonik parmak izi tanıma programı, bu yöntemi epidermisin ve dermisin parmak izi sinyallerini toplamak ve 3D parmak izi bilgilerini elde etmek için kullanır.
Patent, "niceliğe" değil, "kaliteye" odaklanır
Goodix'in birbirini izleyen patent davaları karşısında, Silvio başlangıçta gerçekten "çok şaşırmıştı". Dava aniden geldi ve hala yeniden yapılanma ve Zhaoyi Innovation ile birleşme noktasındaydı. Patent davası, yüksek teknoloji endüstrisinin ve piyasa rekabetinin gelişmesinde nadir değildir ve esasen arkasındaki ticari çıkarların rekabetidir. Bu davalarda yer alan ürünleri ve patent taleplerini dikkatlice inceledikten sonra Siliwei, "sorunun büyük olmadığına" inanıyor. Bu yılın Eylül ayında, Goodixin Silimicro aleyhine açtığı üç dava aynı kapasitif parmak izi çipini içeriyordu. Davaya dahil olan üç patent, bilgi işlem devre tasarımı, paketleme ve terminal sistemi uygulamasına aittir. Çok yönlü teknoloji. Bu üç patent başvurusundan önce, ilgili teknolojiler bir dizi kamuya açık belgede mevcuttu ve bir dizi ticari ürüne uygulandı. Silvio ayrıca bu üç patentin yeniliğini sorguladı ve başvurusunu geçersiz kılmak niyetinde.
Kasım ayındaki yeni dava, ekran altı optik parmak izi tanıma modülü için bir faydalı model patenti içeriyordu.İlgili patentler, SoC tasarımı ve Silimicro'nun temel teknolojisi olarak ilgili algoritmalar ve yazılımdan ziyade modül yapısındaydı. Siliwei'nin görüşüne göre, modül yapısını ve sürecini içeren bu teknolojiler aslında sektörde yaygın uygulamalardır ve olağanüstü yenilikler yoktur. Ayrıca patent başvuru tarihinden önce Silimicro ürünleri seri üretime girmiştir. Şimdiye kadar müşteri ihtiyaçları etkilenmedi. Bir yandan Silvio, davaya aktif olarak yanıt vermek için profesyonel bir avukat ekibi tuttu, diğer yandan ürün geliştirme ve müşteri tedariki hala sorunsuz bir şekilde devam ediyor.
Kuruluşundan bu yana 100'ün üzerinde patent biriktirmiş olup, çekirdek parçalar önce yabancı patentler, ardından da yerli patentler için başvurmuştur. Silvio, patent kalitesi için yüksek gereksinimler kavramına her zaman bağlı kalmıştır.Gerçekten çığır açan yenilikçi bir teknoloji olmadığı sürece, şirket, patent sayısını tek taraflı olarak takip etmek yerine, ön inceleme sırasında otomatik olarak patent başvurusunu reddedecektir.
Birleşmiş Milletler Dünya Fikri Mülkiyet Örgütü tarafından kısa süre önce yayınlanan "Dünya Fikri Mülkiyet Göstergeleri" yıllık raporuna göre, Çin 2017 yılında patentler, ticari markalar ve endüstriyel tasarımlara yönelik fikri mülkiyet başvurularının sayısı açısından dünyada ilk sırada yer aldı. Ancak bunların çoğu yerli patent başvurularıdır ve uluslararası patent başvurularının oranı hala nispeten küçüktür. IC tasarımı ve üretimi gibi birçok temel teknik alanda, hala Avrupa ve Amerika ülkelerine tabidir. Patent sadece miktara bakmaz, "altın içeriği" daha önemlidir.
Patent, iki ucu keskin bir kılıçtır. Doğru kullanım, patent sahibinin yatırımını ve teknolojik gelişmeye olan çıkarlarını koruyabilir ve teknolojik yeniliği teşvik edebilir. Bununla birlikte, patentlerin kötüye kullanılması yeniliği de engelleyebilir ve sağlıklı rekabeti ve sektörün sağlıklı gelişimini engelleyebilir. Karmaşık bir iş ortamında, iyi bir ölçüyü kavramak da bir sanattır. Mevcut patent davaları da Si Liwei'ye bir hatırlatmadır: patentler sadece teknik koruma araçları değildir, aynı zamanda ticari rekabet için bir araç haline gelebilir.
Bir "platform" yonga tasarım şirketi kurun
Silvio neden Zhaoyi Innovation ile birleşmeyi seçti? Birçok insanın bu konuda çok şüphesi olduğuna inanıyorum. Teknik gücü, iş ölçeği ve gelişme beklentileri ile bağımsız bir halka arz almak için de iyi bir seçimdir. Ancak yazar, Siliweinin birleşme seçiminin yalnızca finansal açıdan değil, aynı zamanda Çin'in yarı iletken endüstrisinin gelecekteki gelişimine de odaklandığını anlıyor. Zhaoyi Innovation ile bir "platform" IC şirketi oluşturmak için birleşmenin akıllıca bir seçim olduğuna kesinlikle inanıyorum.
China Semiconductor Industry Association'ın Entegre Devre Tasarım Şubesi'nden alınan en son istatistiklere göre, ülke çapında yaklaşık 1.700 IC tasarım şirketi var ve 2018'deki toplam satışların 258 milyar yuan veya yaklaşık 38 milyar ABD doları olması bekleniyor. En büyük Huawei HiSilicon satışları yalnızca 7 milyar ABD doları olurken, Qualcomm'un ABD'deki satışları 2017'de 22 milyar ABD dolarına ulaştı. Çin'in Qualcomm, TI (yıllık satış 15 milyar ABD doları) ve ADI (yıllık satış 5 milyar ABD doları) gibi çok sayıda "platform" yonga şirketine, geniş bir teknoloji ve ürün yelpazesinin yanı sıra çok çeşitli endüstri uygulamaları ve müşterileri ile ihtiyacı var. Grup, hızlı ve son derece rekabetçi yarı iletken pazarında istikrarlı gelişim sağlamak için. Bu tür şirketler, çok sayıda stratejik birleşme ve satın alma yoluyla gelişmiştir. Zhaoyi Innovationın Siliweiyi satın alması, stratejik bir endüstri kaynak optimizasyonu ve entegrasyonudur. Gelecekte Çin yarı iletken pazarında daha fazla bu tür birleşme ve satın almanın gerçekleşeceğine inanılmaktadır.
Zhaoyi Innovation'ın temel ürünleri, FLASH ve MCU gibi genel amaçlı cihazlardır.Müşteriler nispeten dağınıktır ve ilgili endüstriler de çok geniştir. Silimicro için tam tersi geçerli: Temel ürünleri, her zaman akıllı insan-bilgisayar etkileşimi uygulamalarına odaklanan dokunma ve parmak izi tanıma çipleridir ve bunların tümü, nispeten yüksek derecede özelleştirmeye sahip ürünlerdir. İki şirket son derece birbirini tamamlayıcı niteliktedir ve birleşme büyük bir sinerji yaratacaktır. Belki de bu, Zhaoyi Innovation'ın bir "platform" IC tasarım şirketi haline gelmesi için önemli bir adımdır. 1,7 milyar yuan'a kadar olan satın alma fiyatı ayrıca Zhaoyi Innovation'ın "onu daha büyük ve daha güçlü hale getirme" kararlılığını yansıtıyor. Silvio, aynı zamanda, birleşik şirketin gelişme beklentileri konusunda da çok iyimser ve yalnızca şirketin cep telefonu pazarındaki rekabet gücünü güçlendirmekle kalmaz, aynı zamanda teknolojisini güvenlik ve Nesnelerin İnterneti gibi gelişmekte olan alanlara doğru genişletirken, aynı zamanda denizaşırı pazarları aktif olarak genişletmek için daha fazla kaynağa sahiptir.
Sonuç
İster Silvio, ister Zhaoyi Innovation veya Goodix olsun, hepsi yerel ve küresel pazarlarda bir yer işgal etmek için kendi alanlarında bağımsız olarak geliştirilen teknolojilere güveniyor. Çin'deki birçok Fabless IC tasarım şirketinin liderleridir ve Çin'in yarı iletken endüstrisinin geleceğini temsil ederler. Ayrıca, Çin'deki birçok IC tasarım şirketi arasında, 200'den azının yıllık 100 milyonun üzerinde satışa sahip olduğunu görmeliyiz. Birleşmeler ve satın almalar, endüstri kaynaklarını entegre etmek ve hızla daha büyük ve daha güçlü büyümek için Avrupalı ve Amerikan yarı iletken şirketleri tarafından kullanılan yaygın bir yöntemdir.Aynı zamanda Çinli yarı iletken şirketlerinin gelişip büyümesinin tek yolu olacaktır.
Öte yandan, patent davası, yüksek teknoloji şirketleri için yaygın bir ticari rekabet aracıdır.Apple, Samsung ve Qualcomm da birlikte çalışırken davalarla mücadele ediyor. Küçük bir parmak izi tanıma çipi aynı zamanda bir dünya şampiyonu yaratabilir. Adil rekabet yeniliği teşvik edebilir. Parmak izi tanıma pastasını büyütün ve tüm katılımcılara fayda sağlayın. Patentler yenilikçileri koruyabilir ve onlara ilham verebilir, ancak aynı zamanda kötü niyetli rekabet için bir silah olabilir. Bu "iki ucu keskin kılıcı" en iyi şekilde kullanmak, büyüme sürecinde Çinli teknoloji şirketleri için zorunlu bir ev ödevidir.
