多次登上全球指纹芯片第一宝座,以一己之力对抗苹果,成就安卓隐形冠军

电子芯技术 2022-03-12

指纹张帆oppo

4743 字丨阅读本文需 11 分钟

指纹识别的“落地”,正是智能门锁、智能手机等行业近些年得以快速发展的一大因素。

以智能门锁为例,因为不用担心没带钥匙、按指纹就能进门、更安全,迅速成为门锁市场主流。2021年,中国智能门锁仅线上销售额就达到71亿元,同比增长35.5%。至于智能手机,不管是苹果、三星手机,还是华为、小米、OPPO、vivo等国产品牌手机,甚至和“高科技”不那么亲近的老人机,也都用上了屏下指纹技术。

指纹识别在市场的应用广泛且强劲,有赖于指纹芯片技术的发展,但你可能想不到,掌控这一市场的“王者”,是来自瑞典的FPC公司,其既是全球最大的指纹芯片厂商,也是我国最大的智能传感器供应商。

1、为何FPC公司这么彪悍?

FPC公司手机产品高级副总裁Ted Hansson直言:“凭借在这一行业内 20 余年的积累,我们从最初的晶圆质量、封装、模组到最终应用到手机上的每一个阶段都有着非常严苛的标准,以保证我们的产品在市场上具有竞争力。”

“翻译”过来,在这位副总裁看来,起步早、质量高、标准严、全链条,是FPC公司的核心竞争力,而这也是FPC公司一年狂揽超40亿元人民币的根本原因。

要使用指纹识别相关技术,从FPC公司购买相当方便,但指纹识别也是一道“安全门”,完全由西方巨头掌握可能存在隐患,同时智能门锁、智能手机蓬勃发展,也促使中企发力攻关。

这之中,最给力的当属汇顶科技。

汇顶成立于2002年,本来专门研发固定电话的IC芯片。别看到固定电话就觉得落后,在那个时期,可是个“风口”,很快为汇顶赚下第一桶金。

这之后,智能手机“跑步”发展,汇顶适时切换赛道,转入触控芯片,研发出兼容性强的电容式指纹识别技术。

借助国内海量劳动力,加上地方的产业扶持,不到一年的时间,汇顶净利润就达到8个亿,还成功上市,媒体形容其有“一日看尽长安花”的风光。

更绝的是,随着率先推出指纹识别功能的苹果公司在智能手机领域不断迭代更新,汇顶也紧跟“风向”,又推出光学屏下指纹识别技术,获得三星、华为、小米、OPPO、vivo等手机厂商的青睐,推动其在2020年市值一度高达1700亿元,成为国内第一家市值千亿的半导体芯片科技公司。

这个过程中,汇顶多次超越行业“王者”FPC公司,登上全球指纹芯片第一的宝座。比如,2018年第一季度,汇顶营收7.31亿元,净利润达1.75亿元,同期FPC公司营收约为5.36亿元,利润约合0.42亿元。

2、汇顶科技张帆

汇顶科技的创始人是张帆,出生于1965年,1982年考入了成都电讯工程学院(成都电子科技大学)。1986年大学毕业后,进入中国电子科技集团公司第十研究所工作。

1992年,在四川省成都市中电十所工作了六年后,张帆到深圳下海经商,进入日本北陆电气工业株式会社深圳办事处,从底层的售货员做起,推销电子元器件等产品。

1993年,张帆同时还在一家台湾半导体公司做芯片研究,由于工作理念与老板冲突,最终辞职,选择在电子信息行业创业。但第一笔创业的资金就来自于原先公司的老板,老板很赏识张帆,希望可以在创业之路上助他一臂之力。张帆后来回忆:“企业家的理念可以不同,但是人性是相通的,做一个好企业家的前提是做一个好人,做好人就会有好报”。

拿着100万的启动资金,张帆创办了自己的第一家公司——深圳市成电新电子技术有限公司,深圳市成电新电子技术有限公司的现在执行董事兼总经理张林是汇顶科技创始人张帆的弟弟。

2002年 5 月,国家政策使得非深圳户口的张帆也可以在深圳成立公司,于是他又创立了他第二家公司:深圳汇顶股份公司,主要业务是民用固定电话的IC芯片,2004年研制出了高效取电的多功能电话芯片。

汇顶由由张帆、朱星火与杨奇志共同出资设立,2002年创业时,他们是铁三角。2016年上市前,这三位仍然是铁三角,在创业之前,三人都任职于深成电新电子技术有限公司,说明他们创业前,已经做好了充分的沟通和计划。

2002年-2005年,我国固定电话数量持续高速增长,平均增速高达20%左右,随后但随着手机的崛起,固话芯片市场开始下滑,由于国内固话业务大幅下降,汇顶科技开始第一次转型,为一些小家电触控面提供芯片支持。

仅凭家电触控面板的体验,不足以支撑整个公司正常的运营,当时一些陆陆续续有些员工,因为看不到未来而离开了公司,为了不让核心团队以及中坚力量流失,那段日子几乎每天下班后都是在请公司员工吃饭中度过,“也是为了互相沟通下想法,让他们对公司再有点信心和耐心”。

这样的日子又过了两三年年,到了2007年苹果推出了iPhone,其中多点电容触控,带动了众多手机厂商开始采用多点触控技术的电容屏,技术让汇顶看到了希望,也看到自己的未来,公司也迎来了成立后的第二次爆发。

2009年,汇顶科技推出第一颗10点触控芯片,成为苹果之外第一个做出十点触控芯片的国内厂商,汇顶科技首先从深圳众多平板电脑企业开始发力,第一个采用汇顶科技方案的手机厂商是波导。之后,汇顶又陆续开发出手势唤醒、手套操作、带水操作等多功能触控技术。

触控技术的成功研发在一开始并没有立马吸引国内手机厂商的大规模采用,但却吸引了投资者的注意力。

2010年春节前后,张帆的美国合伙人回深圳,在香港转机赴深圳的小巴上,发现邻座是联发科Android工程师,一个月后,在该工程师引荐下,联发科与汇顶科技主动建立了联系,进行技术和业务接触。

2010年10月,联发科平板电脑部门的负责人、手机部门负责电容触控经理、战略投资的项目负责人一同到了汇顶科技交流技术。联发科曾考虑自己做电容触控产品,但经过内部讨论,最后打算寻求对外的投资与合作。

2011年,联发科MTK旗下汇发国际投资了汇顶,第一批带来了200万美元的注资,后又追加了209万美元。汇顶2016年上市时,联发科已持有其21.33%的股权,上市后多次减持,目前联发科只持有汇顶不到10%汇顶股份。

汇顶当时只是一家不为人知的公司,有了联发科的投资和联发科在芯片领域的合作,就能很快在手机领域突围,所以汇顶选择了联发科这个出价不高的投资人。

也就是在这一年,公司的业绩开始爆发,国内智能手机快速普及带来的增量市场为汇顶的触控技术提供了场地。2011年,汇顶净利润仅有2652.5万,到2012年,净利润增长至2.25亿,暴涨近10倍。

3、转向生物识别

在智能手机快速普及的时候,汇顶又注意到了发展的瓶颈,开始寻找下一个技术发展方向,经过多轮论证后决定向指纹触控芯片领域进行研究。

2013年9月,苹果发布iPhone 5s,首次采用了正面按压式电容识别方案,这让汇顶觉得选对了方向。

当时全球指纹芯片厂商主要是AuthenTec、Validity(新思)、瑞典的FingerPrint Card(FPC)三大家,FPC 2014年收购Anacatum后成为中国安卓手机指纹识别市场的霸主,一度市占率达9成以上,成了非苹果手机阵营的老大。指纹识别发展史请跳转阅读《可能是东半球最全的:指纹识别发展史》。

在苹果之后没多久,2013年12月VIVO推出了 Xplay 3S ,指纹识别采用了瑞典FPC 的后置刮擦式、2014年9月华为推出的Mate 7采用了FPC的后置按压式,华为Mate7的指纹芯片,采购成本约100元人民币。

在这之前,FPC还只是瑞典一家名不见经传指纹识别厂商,但是在华为Mate7采用了FPC方案之后,随着Mate7的大卖,FPC很快拿下了众多的国内手机品牌,并且在两年内实现了近20倍的增长。

2014年5月,汇顶科技正式推出了指纹触控产品样机,进入了指纹识别行业,与欧美企业一般采用高压驱动不同,汇顶采用了低压驱动方式,在业界都只把眼光放在FPC上时,汇顶先从小企业出发,一步步推广自己的产品。

2014年11月,魅族MX4 Pro发布,搭载了汇顶的正面按压式指纹识别,这是国产手机史中一款划时代的产品,打破了Touch ID在正面按压式指纹识别上的垄断,也打破了FPC的垄断,给业界带来了另外一种可能和选择。

MX4 Pro所带来的指纹体验几乎接近Touch ID,同样的正面按压、带蓝宝石玻璃覆盖、支持指纹支付,魅族随后在其上开发出了Mback的交互方法,这也令汇顶这个名不见经传的厂商开始被大家所讨论和接受。

魅族做这款指纹的过程中,没有想象的顺利。除了苹果,没有人做过正面按压,而且汇顶的技术也没有人用过,这个风险非常大,如果没有做好,整条产品线就废了。

华为Mate7的指纹芯片,采购成本约100元人民币。而汇顶指纹芯片平均单价不过60元,体验也不差,一下就吸引了国产厂商的注意,随后一大批国产手机开始慢慢选择汇顶。

2017年,汇顶的指纹识芯片降至10元左右,2017年开始FPC在华为P10上输给了Goodix汇顶。进入华为手机P10具有里程碑意义。在中高端主流安卓品牌手机里,汇顶科技很快打破了FPC的一家独大。

2015年,指纹识别芯片成为汇顶第二大主营业务,占比23%,2016年,指纹芯片占比达到公司总业务收入的75%。2016年扩展到PC领域,2017年9月进入智能门锁市场。

2016年10月份,汇顶科技成功登陆A股,发行价19.42元,随后仅用一个月的时间股价就飞涨到了178.00元。2020年2月份,股价创历史新高达到387.20元,四年的时间股价翻了大约20倍。

各位有没有注意过,采用了汇顶科技方案的手机(如小米6、华为P10)指纹识别和过去不太一样,不需要在玻璃面板上开孔,指纹识别区域和手机正面玻璃面板融为一体,这项技术名为IFS(Invisible Fingerprint Sensor),最具代表性的产品是ZUK Edge,指纹识别部分放在了玻璃下面,没有凹槽,整个区域都是平坦的。

2016年,汇顶发布了活体指纹检测技术 Live Finger Detection,通过指纹、血液流动以及心率信号等用户的生物特征来验证用户的真实身份。国内稍大的手机厂商基本持观望态度,汇顶只能向愿意冒险创新的魅族、中兴等公司推荐。

2016年12月26日发布金立M2017、2016年11月30日发布的魅族PRO6 Plus、2016年10月27日发布的中兴天机7MAX等手机的指纹识别就搭载了这款技术。

2017年2月27日,在西班牙巴塞罗那MWC 2017上,汇顶发布了屏内指纹识别技术。随后在台北电脑展的展台,汇顶使用三星S7 edge作为展示机型,将这款手机电池改小,在腾出的空间放入了屏幕指纹识别模块,现场展示了指纹录入和解锁。

光学指纹识别产业链包括算法芯片、lens & 滤光片、CMOS、模组封装和终端手机厂商等,产业链中处于最核心位置的是算法芯片,汇顶司和苹果的 Authentec一样拥有自主独立安全算法,能力也居于第一梯队,汇顶真正做到了软硬件一体化,而安卓阵营的其他指纹 IC 公司基本都是和瑞典的 Precise Biometrics 合作(PB 提供类似于公版的算法服务)。

2018年2月,在世界移动通信大会(MWC2018)上,汇顶宣布正式进军NB-IoT领域,并购全球领先的半导体蜂窝IP提供商——德国CommSolid。

同时2018年1-2月份的汇顶科技出货量为32.6kk,排名第一,而FPC则为32kk,退居第二。汇顶正式超越瑞典FPC,成为全球指纹识别出货量第一。

4、屏下指纹技术

2018年1月10日,vivo在美国CES2018展示屏幕指纹技术,采用来自Synaptics的传感器芯片。本来大家都以为这只是概念产品,上市不知道哪一天去了。然而,仅仅十几天以后,vivo就发布了这款手机:全球首款指纹识别手机vivo X20 Plus屏幕指纹版,搭载正面光学屏幕指纹识别,来自 Synaptics 首款量产的屏下指纹识别传感器 FS9500 Clear ID。

2018年3月19日,vivo在乌镇发布vivo X21,就同时采用了来自汇顶和 Synaptics 两家供应商的屏下指纹方案。

2018年4月,三星手机Galaxy J7 Duo在印度批量上市,是汇顶科技与三星手机的首个指纹合作项目,汇顶成功成为三的合作伙伴。

在这个时候,汇顶已经成为了国内诸多厂商的首选,热门到汇顶具有了上游话语权。

2018年5月,OPPO向汇顶批量采购屏下指纹芯片,准备8月份发布新机OPPO R17,但汇顶却将OPPO订单延迟三个月,把屏下指纹芯片供应给优先级更高的客商,导致OPPO损失巨大。

随后OPPO将汇顶例如黑名单5年,转而向上海思立微采购,OPPO R17屏幕指纹芯片便是由上海思立微独家供货。

随后由于汇顶的强大,OPPO取消了黑名单,向之前的误会表示了歉意。2020年6月,OPPO发布的Reno4系列,屏幕触控IC、屏下指纹识别、音频等解决方案,都由汇顶供货。

正是有思立微这样的备选厂商,OPPO才敢拒绝汇顶,同时很多的国内小厂商崛起,不断拉低行业价格和利润,还抢走了自己的订单。

2018年9月开始,汇顶科技陆续起诉思立微、深圳鼎芯、信利光电、深圳苏宁易购,侵权其所拥有的3项专利,产品主要为GSL6277,这是思立微为华为定制的一款超薄的电容式指纹识别芯片,华为是思立微的最大客户,如果侵权,出货越多赔的越多。

随后思立微发起反击,将汇顶科技、上海魅之族告上法庭,在这件事之前,汇顶刚被FPC起诉侵权。事情到目前,汇顶只胜诉了其中一件,上海思立微赔偿汇顶4000万元,另外还有驳回的和正在审理的,思立微的起诉也被驳回。

发展到现在,汇顶不单单依靠指纹识别芯片,2018年汇顶两大产品线还是指纹识别芯片和电容触控芯片。从2019年开始,产品线就改为生物识别、人机交互、语音及音频(VAS)和IoT四个板块,并定位自己是“目前安卓阵营应用最广的生物识别解决方案供应商”。

不但应用于手机,还在平板、笔记本、智能手表、智能门锁、TWS耳机、汽车等物联网、智能家居、可穿戴等领域运用。

汇顶的车规级触控芯片、指纹芯片,已被现代、领克、奇瑞等汽车厂商采用,入耳检测与触控二合一方案,已在OPPO、vivo的TWS真无线耳机和手表上量产。

在指纹芯片领域,中企已经交出相对圆满的“答卷”,如果继续努力研发创新,西方巨头强势主导指纹芯片的市场格局或将被一点点改变。

文章来源: 华商韬略,1973手机馆

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