dToF可量產(chǎn)性存疑?ToF突圍旗艦“圍城”刻不容緩
去年十月的iPhone 12 Pro,讓dToF在智能手機(jī)市場“一戰(zhàn)成名”,一時風(fēng)頭無兩,徹底蓋過iToF成為當(dāng)下智能手機(jī)3D傳感器的熱門之選。的確,dToF為蘋果iPhone 12 Pro的AR應(yīng)用體驗(yàn)帶來了不小的提升,而且技術(shù)先進(jìn),具備抗干擾能力強(qiáng)、測距距離遠(yuǎn)、以及多物體識別能力強(qiáng)等優(yōu)勢。但現(xiàn)階段,由于成本和成熟度的制約,dToF在安卓生態(tài)的發(fā)展遠(yuǎn)不及iToF那般理想,目前產(chǎn)業(yè)鏈也正在積極行動,以求能做出改變。iPhone 12 Pro的推波助瀾,加之ToF供應(yīng)鏈的持續(xù)努力下,2021年dToF能否成功逆襲,在安卓市場站穩(wěn)腳跟,與iToF平分秋色,備受期待。
盡管智能手機(jī)市場dToF陣容遠(yuǎn)不如iToF那般強(qiáng)大,但在蘋果iPhone 12 Pro加持下,dToF已經(jīng)開始嶄露頭角,被越來越多供應(yīng)鏈企業(yè)所關(guān)注。例如不久前的上海MWC大會上,ams就曾與國內(nèi)算法大廠虹軟公司共同發(fā)布了針對移動設(shè)備后置3D dToF傳感的整套解決方案,并宣稱有望在2021年底讓安卓手機(jī)后置也裝上dToF傳感器。
畢竟,論及后置,dToF的遠(yuǎn)距離建模、多物體識別都是iToF難以相提并論的優(yōu)勢,這也使得dToF作為后置AR的“唯一”方案為蘋果所力薦。但也僅僅只是蘋果,當(dāng)下dToF在安卓陣營似乎并未問世任何可量產(chǎn)方案,這也讓蘋果在dToF陣營一枝獨(dú)秀,相當(dāng)孤獨(dú)。
究其原因,炬佑智能科技有限公司CEO劉洋在接受《華強(qiáng)電子》采訪時表示:“一般來說,由于芯片制程,目前dToF芯片相比iToF芯片來說要大不少,基本上dToF的一個像素,iToF可以做四個或者更多。而且同樣的分辨率,感光區(qū)的面積dToF需要iToF的四倍,由于芯片成本跟芯片的面積直接成正比,所以說dToF的成本下不去,如果要做到跟iToF同樣的成本,也就只能犧牲分辨率等參數(shù)?!?/p>
其次,從dToF的技術(shù)陣營來看,目前市場關(guān)注的主要還是蘋果的dToF居多,劉洋告訴記者:“傳感器芯片已經(jīng)體現(xiàn)出成本差異來了,另外就是說iToF是可以用目前已經(jīng)很成熟的比如小像素CIS等比較低成本的成熟工藝來做。dToF除了芯片面積比較大以外,由于蘋果有個3D堆疊的技術(shù),它需要將Sensor芯片和處理芯片做在兩個die上,然后通過3D堆疊的方法壓在一起。3D堆疊也是非常難的技術(shù),成本也很高,這又是需要額外增加成本的地方?!?/p>
除此之外,從傳感器結(jié)構(gòu)上來看,dToF主要由三大部分組成:發(fā)射端VCSEL、接收端SPAD(單光子雪崩二極管)、TDC(時間數(shù)字轉(zhuǎn)換電路)。但與傳統(tǒng)iToF不同的是,dToF無論是發(fā)射端還是接收端要求都相對更為嚴(yán)格,且控制上也要比iToF復(fù)雜很多。據(jù)記者了解,目前iToF主要采用的是勻光片,而蘋果的dToF則采用的是DOE點(diǎn)陣投射技術(shù),這是一種類似于結(jié)構(gòu)光發(fā)射端的方案,從而使得蘋果陣營的dToF發(fā)射端成本也居高不下。
因此,劉洋表示,“安卓系的dToF目前其實(shí)還沒有,想要量產(chǎn)還需要付出相當(dāng)一段時間。畢竟,從Sensor芯片、Driver芯片到光源以及整個系統(tǒng)架構(gòu)方方面面大家都在開發(fā)中,即便是蘋果也是開發(fā)了好多年時間才開發(fā)出來的。炬佑智能的dToF,目前激光器驅(qū)動芯片已經(jīng)有工程樣品了,最近已經(jīng)在測試當(dāng)中,后續(xù)也會有一系列產(chǎn)品在dToF上去布局,但還未到demo的推廣階段?!?/p>
的確,3D dToF還屬于較新穎的技術(shù),且能提供其系統(tǒng)設(shè)計(jì)、芯片設(shè)計(jì)、制造工藝等的廠商也相當(dāng)局限,短時間(至少近半年)來看,dToF很難取代iToF一躍成為安卓智能機(jī)陣營的主流選擇。而dToF如果說要達(dá)到iToF目前的價(jià)格,還是有蠻長一段路要走。
但是隨著量的增加,以及工藝性能提高,其價(jià)格必然會有所下降,艾邁斯半導(dǎo)體大中華區(qū)高級市場經(jīng)理CK Chua告訴記者:“從ams的角度來說,根據(jù)我們的全球化計(jì)劃,隨著產(chǎn)量的提升,還有我們對VCSEL或者SPAD設(shè)計(jì)效率的提升,dToF模塊的價(jià)格成本就會往下降。隨著我們本土化或者更進(jìn)一步的全球化,這幾個因素綜合起來,我相信應(yīng)該在不遠(yuǎn)的將來,我們有可能將dToF的成本控制到非常貼近iToF成本的程度?!?/p>
“今年2月我們與虹軟共同打造的業(yè)內(nèi)首個可用于安卓系統(tǒng)后置3D dToF解決方案更是極大地推動了ToF技術(shù)在安卓手機(jī)市場的應(yīng)用。這款解決方案是一套完整的技術(shù)堆棧,包含了VCSEL陣列、VCSEL驅(qū)動元器件、點(diǎn)陣光學(xué)系統(tǒng)和SPAD傳感器。通過融合艾邁斯半導(dǎo)體在各個構(gòu)件模塊所擁有的差異化技術(shù),該解決方案具備了超高性能與一流的高環(huán)境光抗擾性??梢宰畲笙薅鹊亟档褪謾C(jī)廠商集成的復(fù)雜度和工作量,同時達(dá)到系統(tǒng)最優(yōu)化?!盋K Chua表示。
可在記者看來,當(dāng)下繼續(xù)糾結(jié)于dToF與iToF之間的爭端實(shí)屬意義不大。對于ToF技術(shù)整體而言,當(dāng)前亟待解決的問題是“破圈兒”而非“內(nèi)斗”。畢竟,受限于成本的桎梏,目前的ToF在智能手機(jī)端的應(yīng)用仍被緊緊包圍在“旗艦機(jī)”范圍之內(nèi),難以往外擴(kuò)散,更不必談能夠達(dá)到可以向中低端手機(jī)市場滲透的標(biāo)準(zhǔn)。
對此,劉洋分析了具體原因,他表示:“客觀層面上看,iToF一直停留在高端或者旗艦級的手機(jī)圈子里面,沒有突破這個圈子,要下沉到更中低端的手機(jī)市場當(dāng)中還比較少,這當(dāng)中其實(shí)還是性價(jià)比的問題沒有很好的解決。一方面,即便是iToF,成本仍然相對比較貴;另一方面,其實(shí)ToF當(dāng)下能帶來的有粘度的應(yīng)用點(diǎn)還比較少,拍照只能算是對于消費(fèi)者來說有點(diǎn)粘度的應(yīng)用點(diǎn),但大多數(shù)人如果不特別關(guān)注技術(shù),主要就看效果。一般來說,如果不是拍照領(lǐng)域的專業(yè)人士,現(xiàn)在的手機(jī)拍照基本上都能有不錯的效果。用了ToF之后會更好,但用戶體驗(yàn)感受提升的幅度相對比較小,所以手機(jī)廠商也是有些阻力。”
針對這一方面,“炬佑智能是采用多種策略,一方面會往高性能去走,比如做更高分辨率的ToF,做一些超越傳統(tǒng)iToF性能的方案;另外,我們也會去做減法,將一些次要的東西去掉,將成本降下來,我們現(xiàn)在能夠做到差不多是傳統(tǒng)iToF方案一半的成本。我們可能在更晚一些時候可以做到更低,這樣的話在價(jià)格上才會有足夠的吸引力?!眲⒀笱a(bǔ)充到。
目前來看,其實(shí)手機(jī)客戶的品牌形象也與用不用ToF有很大關(guān)系,比如作為國內(nèi)智能手機(jī)曾經(jīng)的“一把手”,華為就一直堅(jiān)持在用ToF方案來提升拍照性能,這也能使得其產(chǎn)品溢價(jià)大幅提升。相對來講,OPPO、vivo和小米,品牌形象相對華為來說較弱,因此這類廠商在選用ToF時會相對更加謹(jǐn)慎,只有ToF供應(yīng)商真正將成本做出與現(xiàn)有成本產(chǎn)生明顯差距之后,這類手機(jī)OEM當(dāng)然也極為愿意跟進(jìn),對于ToF向中低端市場的滲透也大有裨益。
