UWB會(huì)是下一個(gè)大火的芯片嗎

過去十幾年，蘋果引領(lǐng)了整個(gè)智能手機(jī)的浪潮，與此同時(shí)，蘋果推出的iPad、Airpods耳機(jī)也吸引了同行業(yè)的效仿，而在打造這些設(shè)備或?yàn)檫@些設(shè)備增加新功能的同時(shí)，他們也帶動(dòng)了幾波芯片產(chǎn)業(yè)的熱潮，以指紋識(shí)別、臉部識(shí)別和真無線耳機(jī)為例，這些功能和設(shè)備分別讓指紋識(shí)別芯片、VCSEL和TWS藍(lán)牙芯片大熱。

在今年蘋果的iPhone11上，他們又悄然帶來了U1芯片，U1 芯片中的“U”指的是超寬帶無線電技術(shù)（UWB）技術(shù)。蘋果以往的潮流引領(lǐng)熱是否繼續(xù)在UWB芯片中歷史重演呢？

初代iPhone——電容屏觸控芯片的小試牛刀

2007年1月9日，喬布斯在舊金山蘋果全球軟件開發(fā)者年會(huì)上，宣布推出第一代iPhone。iPhone突破了電容觸屏和多點(diǎn)觸控技術(shù)難關(guān)，初代iPhone給整個(gè)手機(jī)界帶來一場觸控革命。2008年以來，隨著iPhone /iTouch在手機(jī)和便攜電子設(shè)備中的引領(lǐng)作用，電容屏觸控芯片在下游應(yīng)用市場的推動(dòng)下實(shí)現(xiàn)了大幅增長。2010年發(fā)布的iPad為電容觸摸屏帶來了新的應(yīng)用市場，使電容屏觸控芯片市場又迎來了新一輪的大幅增長。

電容屏，全稱為電容式觸摸屏，俗稱“硬屏”，是一塊四層復(fù)合玻璃屏，由里到外看的話，第一層是ITO（納米銦錫金屬氧化物），用以保證工作環(huán)境，為屏蔽層;第二層是玻璃;第三層也是ITO涂層，做工作面使用;第四層是硅土玻璃保護(hù)層。電容屏是利用人體的電流感應(yīng)工作的。

在電容觸控上游的芯片供應(yīng)商中，除了Atmel、賽普拉斯Cypress、新突思Synaptics等國際大廠外，國內(nèi)的觸控芯片廠商也陸續(xù)興起，如深圳市卓聯(lián)微科技、麗晶微電子、思立微、匯頂科技、敦泰和集創(chuàng)北方等國內(nèi)觸控芯片也取得了不錯(cuò)的成績。尤其是匯頂科技，在觸屏芯片上成功挖到了轉(zhuǎn)型的第一桶金，開啟了他們在手機(jī)相關(guān)芯片上的輝煌征程。這是后話。

iPhone 5s——引領(lǐng)中國指紋識(shí)別芯片走上世界之巔

自從蘋果在2013年推出帶指紋識(shí)別的iPhone 5s之后，指紋解鎖方式瞬間火熱起來，全球搭載指紋識(shí)別的手機(jī)就如雨后春筍般的涌現(xiàn)出來，彼時(shí)蘋果早就為自己打好了“如意算盤”，在2012年時(shí)，就將指紋識(shí)別的龍頭authen tech收歸旗下，專為自家手機(jī)供貨。在指紋解鎖方式大火的同時(shí)，安卓陣型也想要出指紋識(shí)別的手機(jī)就必須要尋找其他指紋識(shí)別芯片廠商，于是便造就了FPC的崛起。

FingerPrint Cards（FPC）是瑞典的一家指紋辨識(shí)技術(shù)公司，于1998年成立，專利主要為電容式指紋辨識(shí)。真正觸動(dòng)FPC大爆發(fā)的功臣其實(shí)是華為，2014年FPC的指紋芯片在華為Mate7上應(yīng)用之后，隨后迎來了高速的發(fā)展，到2015年FPC幾乎壟斷了安卓手機(jī)的指紋芯片市場。

但隨著越來越多的國產(chǎn)指紋芯片廠商，如匯頂、思立微、比亞迪、邁瑞微、比亞迪、敦泰等的不斷蠶食，F(xiàn)PC在價(jià)格戰(zhàn)中逐漸敗下勢來，據(jù)國信證券，到2017年匯頂一舉趕超 FPC市占率達(dá)31%，成為全球安卓陣營最大指紋芯片供應(yīng)商，這對于國內(nèi)的芯片產(chǎn)業(yè)來說是一大鼓舞。

雖然蘋果從iPhone X放棄了指紋識(shí)別，改換臉部識(shí)別，但供應(yīng)鏈短時(shí)間難以快速幫助安卓陣型達(dá)到成熟的現(xiàn)實(shí)條件影響下，加上全面屏潮流的推動(dòng)，國產(chǎn)廠商開始發(fā)力找到了一種妥協(xié)的解決方式——屏下指紋識(shí)別技術(shù)。

自去年屏下指紋識(shí)別開始在智能手機(jī)市場興起以后，國內(nèi)一線手機(jī)品牌旗艦級也紛紛加入，屏下指紋識(shí)別芯片也已經(jīng)形成國內(nèi)企業(yè)為主導(dǎo)的競爭格局，目前主要光學(xué)式屏下指紋識(shí)別技術(shù)芯片廠商包括匯頂、思立微、籮箕等，***芯片廠包括神盾、敦泰、聯(lián)詠與義隆電等等在屏下指紋識(shí)別也都有所著墨。

在屏下光學(xué)指紋領(lǐng)域，匯頂科技勇闖技術(shù)“無人區(qū)”，匯頂?shù)钠料鹿鈱W(xué)指紋識(shí)別技術(shù)，將光學(xué)指紋傳感器完整地集成到 OLED 顯示屏下，實(shí)現(xiàn)了“屏幕即指紋識(shí)別”的技術(shù)革新，無需設(shè)計(jì)實(shí)體按鍵，用戶可直接輕觸移動(dòng)終端顯示屏指定區(qū)域即可實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別。隨著5G的到來，匯頂科技董事長張帆日前在2019上半年財(cái)報(bào)披露投資者及媒體交流會(huì)上透露，匯頂將推出屏下指紋5G手機(jī)超薄方案，以應(yīng)對5G提出的設(shè)計(jì)與堆疊新要求。

iPhone X——3D臉部識(shí)別浪潮

自從iPhone X推出后，蘋果的面部識(shí)別已經(jīng)完全取代了指紋識(shí)別，并且宣布將不再使用指紋識(shí)別。它使用的結(jié)構(gòu)光3D面部識(shí)別技術(shù)也吸引了整個(gè)手機(jī)行業(yè)紛紛跟隨。

在面部識(shí)別方面，國內(nèi)廠商更是緊追不舍，首款安卓3D結(jié)構(gòu)光手機(jī)當(dāng)屬小米8探索版，與iPhone X的散斑結(jié)構(gòu)光方案不同，小米8探索版采用編碼結(jié)構(gòu)光方案，但小米8尚不能支持人臉支付;相比之下華為Mate 20 Pro加入了3D結(jié)構(gòu)光的技術(shù)應(yīng)用，并且采用的是主流的散斑結(jié)構(gòu)光方案，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)3D人臉識(shí)別解鎖，并且在安全性方面擁有支付級安全;另外還有華為旗下的榮耀Magic2也引入了3D結(jié)構(gòu)光;

作為安卓市場首個(gè)大規(guī)模量產(chǎn)的3D結(jié)構(gòu)光的技術(shù)，OPPO Find X可以說做到了實(shí)際應(yīng)用和設(shè)計(jì)的雙重兼顧，由于采用創(chuàng)新的雙軌潛望結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，去掉了劉海屏，而且也能支持微信和支付寶支付功能;2018年上海MWC上，vivo發(fā)布了其3D TOF技術(shù)，據(jù)悉其3D TOF技術(shù)比結(jié)構(gòu)光有諸多優(yōu)勢。無論如何，在蘋果的帶領(lǐng)下，這又又掀起了一陣狂歡。如在VCSEL供應(yīng)商方面，有Lumentum、Finisar、II-VI、ams子公司Princeton Optronics和Philips Photonics，國內(nèi)也有華芯、縱慧芯光、仟目和睿熙科技等加入這個(gè)市場。

Airpods——低功耗藍(lán)牙芯片狂歡

根據(jù) Gartner 2018年11月最新預(yù)測，2019年全球智能可穿戴設(shè)備出貨量將同比增長26%至2.25億件，其中耳戴設(shè)備同比增長36%至4.6億件。預(yù)計(jì)未來三年智能可穿戴設(shè)備出貨復(fù)合增速將保持 26 %左右，但耳戴設(shè)備（包含 TWS 耳機(jī)）復(fù)合增速將提升至50.88%，2022 年以Airpods系列為代表的耳戴設(shè)備將取代智能手表成為可穿戴行業(yè)占比最高的產(chǎn)品，占總出貨量30%以上。

要說近幾年TWS的興起，蘋果AirPods絕對功不可沒，這種從技術(shù)上來說是指手機(jī)通過連接主耳機(jī)，再由主耳機(jī)通過藍(lán)牙無線方式連接從耳機(jī)，實(shí)現(xiàn)真正的藍(lán)牙左右聲道無線分離使用的方案對藍(lán)牙芯片供應(yīng)商提出了不少的需求。但從芯片供應(yīng)商來看，同樣也是百花齊放的，中高低端都有不同的玩家。

除了蘋果本身之外，另外第三方、技術(shù)最成熟的要屬藍(lán)牙音頻市場的巨頭CSR（2015年8月被高通收購），也是目前市場最主流的TWS方案之一;目前藍(lán)牙音頻市場上占比較大的，從成本和技術(shù)方面更能被大眾所接受的是絡(luò)達(dá)AIROHA（屬于聯(lián)發(fā)科旗下，2017年2月被MTK收購）;接下來是恒玄BES和瑞昱，目前國內(nèi)多家大廠商在使用BES23系列進(jìn)行開發(fā)，包括華為二代;其他幾家包括：廣州安凱Anyka，珠海炬力，上海BK，珠海杰理，RDA，中科藍(lán)訊等等，但是也能夠分一點(diǎn)TWS音頻市場的一小塊蛋糕;甚至紫光展銳也在強(qiáng)攻TWS耳機(jī)藍(lán)牙芯片，其春藤5882無論是在性能還是價(jià)格上都是很有競爭力的。

iPhone11——UWB會(huì)是下一個(gè)“引領(lǐng)者”嗎？

iPhone 11的發(fā)布，可能你關(guān)注的是“浴霸”攝像頭，也可能是“擠牙膏”式的創(chuàng)新，又可能很牛的A13芯片，但是你是否有注意到蘋果全新的U1芯片？U1芯片能做什么？UWB技術(shù)又是什么？

所謂的UWB，就是Ultra Wideband，超寬帶技術(shù)。我們都知道，一般的通信體制都是利用一個(gè)高頻載波來調(diào)制一個(gè)窄帶信號(hào)，通信信號(hào)的實(shí)際占用帶寬并不高。而UWB不同于傳統(tǒng)的通信技術(shù)，它可以利用納秒乃至微秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)，因而被業(yè)內(nèi)權(quán)威人士稱為無線電領(lǐng)域的一次革命性的進(jìn)展，是未來短距離無線通信的主流技術(shù)。其使用的帶寬在500MHz以上。

而據(jù)蘋果官方網(wǎng)站在談到 iPhone 11 系列產(chǎn)品時(shí)描述道：“Apple 全新設(shè)計(jì)的 U1 芯片采用超寬頻技術(shù)，讓 iPhone 11 Pro具備空間感知能力，可感應(yīng)附近其他配備U1芯片的 Apple設(shè)備，并準(zhǔn)確判斷出彼此的位置關(guān)系。這就像為 iPhone 增添了另一種感知能力，將會(huì)帶來許多精彩的新功能?！?/p>

“有了U1芯片和 iOS13，在使用隔空投送時(shí)，只需將你的iPhone指向其他人的iPhone，系統(tǒng)就會(huì)為對方優(yōu)先排序，讓你更快速地共享文件。這僅僅只是開始，讓人期待的還多著呢?！?/p>

安信證券分析師胡又文在研報(bào)中指出UWB 具有抗干擾性能強(qiáng)、傳輸速率高、消耗電能小、發(fā)送功率小以及高安全性等諸多優(yōu)勢，目前其功能主要包括自動(dòng)訪問控制、位臵定位服務(wù)以及設(shè)備連接服務(wù)，應(yīng)用場景主要包括 AR/VR、監(jiān)獄、工廠、停車、精準(zhǔn)營銷、醫(yī)院、V2X 等。

東方證券分析師蒯劍則在研報(bào)中指出在 to B 市場，UWB 技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈較為簡單，可以分為芯片和解決方案兩個(gè)環(huán)節(jié)，有些公司甚至從事芯片和解決方案的完整布局。To C市場，UWB技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈正形成芯片、模組、整機(jī)等多個(gè)環(huán)節(jié)，此外，UWB 技術(shù)也為 FPC、功能結(jié)構(gòu)件等產(chǎn)業(yè)打開新的市場。

而在近日，據(jù)中國證券報(bào)報(bào)道，中海達(dá)旗下子公司聯(lián)睿電子與華為正式簽約“華為UWB手機(jī)無線防盜器項(xiàng)目”，這是首次將UWB（超寬帶）高精度定位技術(shù)應(yīng)用于手機(jī)零售行業(yè)，也意味著一直以來限于手機(jī)防盜鏈的購機(jī)體驗(yàn)將成為過去式。

談到UWB芯片供應(yīng)商，此次iPhone 11采用的是Decawave，Decawave作為全球唯一一家UWB定位芯片供應(yīng)商，總部位于愛爾蘭，其市場占有率高達(dá)99%，用戶遍布愛爾蘭、中國、法國、韓國、美國、英國、俄羅斯等國家。

而國內(nèi)UWB定位芯片研發(fā)起步較晚，國內(nèi)暫時(shí)還沒有大規(guī)模生產(chǎn)UWB定位芯片的廠商，國內(nèi)UWB定位芯片大都來自于Decawave，另外還有NXP和精位電子。其中精位電子于今年3月9日，發(fā)布了國產(chǎn)首顆自主可控UWB定位芯片及模組。

蘋果的加入，是否能夠讓面世十幾年的UWB真正火起來，是否能夠又引領(lǐng)一波芯片熱潮，有待后續(xù)觀察。

結(jié)語

綜上所述，蘋果就是芯片界的“帶貨扛把子”！這足以證明在擁有了一個(gè)在市場有號(hào)召力的電子終端產(chǎn)品之后，它們每拓展一個(gè)新功能，對上游芯片廠商的推動(dòng)都是巨大的。這也是國內(nèi)手機(jī)相關(guān)芯片供應(yīng)鏈能發(fā)展那么快的重要原因之一。但我們也應(yīng)該看到，其實(shí)蘋果也有過失敗的嘗試，例如3D Touch就沒有能夠大紫大紅。

不過可以肯定的是，創(chuàng)新才是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)前進(jìn)的重要?jiǎng)恿Α?/p>

來源：半導(dǎo)體行業(yè)觀察