作者：天風證券研究所趙曉光

趙曉光：模擬半導體是半導體行業皇冠明珠，adi又是模擬雙雄之一，劉總是前adi亞太區研發總監，是半導體人眼中的技術大拿。特別巧的是，上周我和一個領先的光學鏡頭公司交流，他們是你們合作伙伴，也特別看好炬佑在3D產業的發展。

▍ToF與5G

趙曉光：我們發現不僅蘋果在手機領域大力推廣前置后置ToF，電視等其他領域都在成為標配，下面先請劉總談一下行業需求空間。

劉洋：說到3DToF的應用，其想象空間是巨大的。不僅是剛才講的蘋果，華為也在大力推動。因為包括蘋果和華為都看到了，除了手機之外，其實還有更廣泛的應用。比如在電視方面，智慧屏的互動。預期ToF傳感器就將成為智慧屏的標配。我們還可以看到大量的機器人，掃地機器人，安防，測量等等。現在另外市場上也很看好的一塊，就是三維感知，人臉識別，活體識別。所以整體來說，ToF空間是巨大的。

那么ToF這個新技術未來會有多少市場空間呢？現在基本上幾家市場調查公司的結論都已經越來越一致，認為未來兩三年會有百億美元規模空間，并且會隨著5G推廣不斷增加。

趙曉光：5G和ToF應用的關系？

劉洋：說到5G和ToF應用的相關性，其實5G與4G、3G真正的區別并不是我們人在使用通訊設備時所感知的速度。5G更重要的是能夠拓展，我們叫做從“人物相連”變成“物物相連”，物物相連即真正意義上啟動IoT智能物聯網的可能性。智能物聯網的一個要點，就是要讓所有非人的機器和應用能夠有人所具備的三維感知的基礎。這樣的話，ToF在5G應用中會變成核心技術。物聯網的智能化也是5G應用上的一個亮點。

▍ToF會在哪些領域有所應用？

趙曉光：華為電視的智能健身，智能瑜伽已經是很典型的案例了，那么回到手機，在to c領域3D應用在電商，游戲，社交上有哪些典型應用？

劉洋：華為在電視特別是智慧屏的導入，像智能健身、智能瑜伽這些案例，都是必須要3D。除了這些非手機的場景之外，其實手機上的想象空間也是巨大的。包括您剛才提到的to c端應用。現在有一個在海外很流行的詞，叫VPS。不是GPS，GPS是全球定位系統。VPS是基于手機中的3D感知，通過手機的攝像頭和ToF的結合，做實時的方位感知。特別適合在游戲上、電商等多人互動場景的體驗。

我們相信通過導入ToF的VPS，未來3D應用會為手機應用帶來巨大的革新。因為手機其實已經發展到瓶頸期了，已經看不到應用方面的亮點了。我們相信蘋果和華為大量聚焦在ToF3D應用的一個關鍵因素，也是因為他們看到了這項新技術能夠帶來一些顛覆手機應用的可能性。

趙曉光：可以想象，未來通過ToF，是不是可以在游戲中操作自己？比如買衣服的時候，通過ToF可以自動計算尺寸。

劉洋：完全是有可能的。但是要實現在游戲中操作自己，是要脫離手機的。因為使用手機時，人的兩手還是沒有被解放出來。下一步會朝更加簡易性、便利性的方向發展。隨著AR、VR眼鏡的出現，再結合ToF三維定位感知，我們可以在虛擬世界中創造出一個Digital Twin來模擬真實世界中的我們自己。這樣一來就會產生各種相當有震撼力的應用和游戲。當然，買衣服時候的ToF測量，其實早期就有方案能做，只是成本比較高。現在隨著ToF在手機和VR眼鏡上的大量應用，未來實現起來就會變得更加直接了。

趙曉光：所以在AR，VR領域ToF也有巨大空間？

劉洋：是的，應該不僅是有巨大空間，而是在AR、VR領域，ToF是一個必然技術。因為真正好的AR、VR技術需要的是動態的，在眾多技術中，ToF是最適合動態3D感知的技術。另外，AR，VR中有大量的“空間定位”需求，這樣才不會產生眩暈感，ToF就很適合剛才我談到的VPS空間定位。所以整體來說ToF是AR、VR領域的必然也是必須的技術。

趙曉光：劉總，我的理解過去ToF主要的應用是人臉識別，用于安全和便捷的認證。未來在行為、動作、表情識別上的空間你怎么看？最簡單一句話，借助ToF，我們從二維世界變成三維世界？

劉洋：其實現在ToF應用于人臉識別技術，并不是它本來的市場。只是說ToF在3D人臉識別方案上做了一些基于結構光的的替代。ToF真正的優點在于它高速的動態感知，高精度的遠距感知等。特別是您剛才提到的對行為、動作識別上的三維感知的處理，所以空間是巨大的，也是不可替代的。ToF技術是一種真正能讓我們從二維世界變成三維世界的核心技術，雖然也存在著很多技術上的巨大難題。

趙曉光：ToF的應用趨勢判斷，成本下降空間？

劉洋：ToF因為是純的基于硅工藝的技術，整個成本的下降空間還是很大的，我們認為它基本上和現在CIS的成本會是一致的，所以這也是我們一直專注于做ToF的一個原因。

趙曉光：ToF在AR與VR的應用場景？ToF對攝像質量提升的具體幫助是？

劉洋：剛才也提到了ToF在AR/VR的應用場景，當然業界也還在摸索，剛才我談到的VPS，就是Visual Position System。通過引入3D的ToF技術，我們的手機在沒有GPS的情況下，也可以做比較精準的定位，而且在定位的基礎上可以呈現比較真實的AR/VR的場景，第二個，將來隨著AR/VR眼鏡的普及，ToF能夠更有機的做相應的方位感知。

ToF對攝像提升也是很大的，因為它有三維感知的信息，攝像包括虛擬、虛化，和實際的一些場景的強化。特別是現在所需要的三維構圖的呈現都有巨大的好處。

▍具備什么樣核心競爭力的公司能夠脫穎而出？

趙曉光：下面我們討論更重要的問題，技術路線和公司核心競爭力問題。您認為未來什么樣的企業會勝出？

劉洋：ToF雖然有巨大潛力，但它也是一個新興的技術。國外的公司技術也不是已經很成熟了，也還在摸索之中。那我們作為其中的一家公司，在創始之初到現在接近三年的時間里，一直在深刻思考技術路線的方向。我們認為，動態感知的核心要點是一定要有足夠的速度同時能夠感知到比較大的范圍，還要能夠實現實時動態化感知。

所以我們認為ToF技術的發展必然不是像現在包括幾家大廠都在推的“連續型”的技術，而是更加有快速反應的，我們叫做脈沖式的和直接ToF。但其實直接ToF有很多它自己的問題，包括時區、測量精度和測量范圍的問題。所以我們在業界獨家首推一套混合式的脈沖方案。我們認為只有這種方案才能真正做到更優化的動態三維感知。

另外，說到將來什么樣的企業真正能夠站穩市場，我們也認為ToF不是一個我們傳統意義上看到的單純的“Image Sensor”。看上去像是個圖像技術，但其實不是圖像技術，而是無線傳輸與圖像的結合，更應該說它是個雷達技術。做這種非圖像的雷達技術的核心不是只是把Sensor做好，而是要把Sensor、發射部分及發射接收的控制部分都要做好。我們也認為將來只有更全面的企業，我們叫做三位一體的，就是擁有接收-發射-控制一體技術的相關的企業，才能在這個市場上持續成長。

趙曉光：所以人工智能的最核心應用是視覺，視覺的核心和ToF還是緊密相關的？

劉洋：是的，人工智能的核心是視覺。但是現在人工智能視覺其實是二維的，不是真正的三維、高維的信息處理。ToF是在人工智能的視覺上增強了智能化，把視覺做成了更高維的三維的視覺。而且不僅是視覺系統，還有感知系統。就是把我們的視覺提高到了更高的一個維度。

趙曉光：下面請劉總介紹下炬佑在在整個ToF上，目前的進展情況，無論是手機端還是非手機端以及團隊的情況。

劉洋：我們炬佑智能專注于剛才我提到的技術路線，包括芯片和系統的聯合開發。相對于應用來說，我們叫做4+1。在非手機端，我們在大力開發包括機器人、智能安防、人臉識別、活體識別及測量的應用。在手機端，我們也是加快了推出我們VGA的ToF Sensor。爭取在新的一年能夠在手機方面有所突破。同時，我們也在開發業內比較領先的百萬級的像素的ToF傳感器，也希望在明年后半年能夠推出。

我們技術團隊過去近三年的發展也是很快的，現在已經有70多個成員。成員主要是從國際一流的芯片大廠出來的，包括TI、ADI，海思、NXP等這些著名的公司。因為我本人也在TI、ADI做過很多年，有很多成員也都是我過去很熟悉的工作伙伴。所以整個團隊的戰斗力很強，也是很穩定的。而且我們團隊也是覆蓋了包括芯片、模組，光學、應用算法等方方面面的技術。

趙曉光：所以我們提供的不僅是芯片，更是解決方案提供商？前面劉總反復說到物聯網，我們知道信息系統三部分，輸入數據，處理數據和輸出數據，毫無疑問，輸入數據和是處理數據也就是人工智能的不可缺少的前提。

劉洋：是的。不僅是芯片，我們一直強調我們是專注于智能感知ToF傳感。但同時，我們基于兩個核心，一個是芯片，另一個是系統。芯片與系統是互動的。我們在芯片的基礎上給客戶提供更好的系統，在提供系統的同時改進我們的芯片。同時，我們有個叫“五環聯動”的策略，就是說，芯片-模組-平臺-算法-客戶應用，在這五個方向上，我們都在緊密與客戶合作，希望給客戶提供一個全方位的解決路徑。

趙曉光：劉總能否就智能物聯網的應用展開下？

劉洋：是的，您說到很重要的一個要點。其實說到智能物聯網，其中數據的輸入是至關重要的。數據的輸入也是我們這個ToF要解決的最核心的部分。因為智能物聯網的重要性是把我們所謂的物理世界的信息通過三維感知，或者各種感知變成一個數字世界。物理世界到數字世界的轉換需要無縫的或者說是無偏差的轉換，那就需要更好的三維感知技術和各種高端的智能感知技術。

談到應用更多的就是說，讓我們的機械和各種物體有更好的智能化的應用。現在時代您看到了像那個Autonomous vehicles自動駕駛汽車，還有像智能門鎖門禁，另外就是我們安防上用的人流統計、快速人臉跟蹤，還有物流上用的高精度的三維測試……這些都是將來智能物聯網會發展到的領域。同時，在三維感知越來越得到認可的情況下，會有更多新的應用得到更廣泛地拓展。

所以說總體來說，真正的智能物聯網不是由人參與的物聯網，而是機械有高度的智能化，包括機器人和不是機器人形態的，所謂智能機械有更高的智能化。同時現在國外也開始流行起來的自動建筑、智能設計、智能工廠管理等等，這些都需要用三維感知技術把我們的真實世界毫無偏差地輸入到數字世界，數字世界才能做更精準的智能物聯網開發。

▍對半導體產業發展的看法

趙曉光：劉總，您是半導體的資深專家，在頂級半導體公司二十年經驗，您怎么看中國半導體產業發展？

劉洋：這個我的感觸很深，我應該是復旦電子工程系第一屆的微電子畢業生，剛畢業的時候國內應該基本上沒有半導體，那也是讓我們這些畢業生很多都背井離鄉出國的一個原因，中國半導體的發展也是從無到有，我們現在看到整個半導體發展的也是到了高潮期，那相對于說國外已經到了沒落期，現在中國的半導體已經進入一個大好時代，有機會對國外半導體的優勢做到反轉的一個可能性，我認為中國半導體設計這塊兒已經比較成熟了，現在缺的是制造和一些高端芯片的材料及相應的制程。

另外，就是中國的半導體，還有一個問題是現在的公司還是太多，如魏少軍教授提到中國現在有上千家的半導體設計企業，這也是有點過多，我們也期待著中國的半導體產業，能夠有幾家巨頭公司做起來，能夠更集中整個資源的優勢，能做得更大更強。

趙曉光：半導體設計領域，除了ToF，您最看好哪些下游方向？

劉洋：在半導體設計這個領域，除了ToF以外，我還是很看好智能傳感的相關技術，不僅是像ToF這種光學傳感，包括微波、雷達等相應的傳感。這些會進一步拓展我們的電磁波光譜的感知能力，不僅是像現有CIS只能看到可見光，而是向紅外、近紅外、遠紅外、微波和包括紫外的感知的拓展。

趙曉光：三維感知有沒有其他技術可能性？

劉洋：總體來說，中國半導體從無到有，到現在的快速發展。我認為在將來的五到十年，完全可以超越國外的半導體，半導體將成為中國走向世界的一個核心技術和核心資源。

說到三維感知技術，其實也沒有那么復雜，都是由物理的基礎來決定的，不管是光，微波，還是超聲波，其實都是電磁波，它最大的區別其實是波長的不一樣，波長不一樣決定了測量的精度，波長越小測量精度理論上是越高的，所以在三維感知里面，要達到合理的精度，三維的激光ToF，應該是很難被替代的。當然有些應用可能不需要很高的分辨率，微波技術，聲波技術都是有可能的。

另外，光的三維感知與其他幾個技術的一個巨大優勢，就是它的成本是最低的，因為光學器件理論上都是可以用硅制成，包括玻璃，整個的規模化效應該是最高的，我們也認為光學的三維感知ToF，應該是會占統治地位。

趙曉光：中國智能傳感的發展怎么樣？

劉洋：中國智能傳感的發展應該是剛剛起步，前段時間并不是我們芯片開發行業的一個熱點，因為我們需要填補的空白很多，但是隨著5G IoT的發展，就是趙總剛才提到的那個入口技術，這個信息接入到數字世界的入口技術其實是會帶動智能傳感。我們也預期不僅是我們現在談到的ToF，會有大量的智能傳感技術變得越來越重要，也給我們國內的半導體行業提供很多機會，因為智能傳感，在國外其實也是最新的一個領域，未來完全有能力與國外的一些巨頭齊頭并進，創造我們的美好的未來。

趙曉光：非常有道理，傳感器和物聯網是人工智能的重要前提。回到劉總老本行，怎么看中國模擬半導體的發展？

劉洋：因為我本人也是一直做模擬電路的設計和開發，模擬電路的難點是我們一直談到工匠精神，必須要有一定的年數，才能真正的把這個電路做的更好，一般至少要五年到十年。所以從整體來看，相對來說比Memory和SOC等還是要落后一些，主要是相關的技術工程師還是不夠，或者水平還有些欠缺，但是模擬這個行業，它的利潤率極高，隨著現在國內Memory和SOC已經拓展到一定的水平，我們看到有大量的新公司，已經開始轉入到做模擬半導體的開發。

隨著Memory和SOC這些國內的公司已經做得比較成熟，大量的公司開始轉向更有成長性和更有profit的模擬半導體行業，國內其實已經有幾家很好的模擬半導體公司，其利潤率都很高，所以我們認為中國模擬半導體會有長足的發展，但總體上模擬半導體是急不得的，需要一個公司有比較穩定的持續的投入，至少五年以上。

趙曉光：ST有大規模量產的產品和工藝的knowhow作為fabless競爭優勢在哪？

劉洋：ST主要的單點，少數像素的領域，我們的競爭更多是在大畫面，另外，TOF不能說成是簡單的CIS的競爭，因為ToF不是單純的CIS sensor，它其實是一個通訊系統，給創新公司很大的空間。很多人以CIS的方式研發ToF，其實是很難成功的，這也是我們在開發ToF的時候，一直強調三位一體。ToF接收、發射、控制全方位的整合。

趙曉光：ToF接收端也需要CIS，請談談這些CIS廠商目前的布局？

劉洋：ToF接收端某種意義上是一種CIS sensor，但是它不是一個我們通常所談到的CIS，在這邊的布局，還是Sony為主，因為Sony在CIS和感知這塊布局的很廣泛，除了Sony以外，三星也在做一些努力，我們認為這兩家將來也會是ToF這個市場的主要巨頭。

趙曉光：中低階CIS目前產能緊，有漲價，這塊有沒有影響公司的成本？

劉洋：最近CIS整體的產能都很吃緊，整個成本在上漲，但是對我們影響不大。因為我們已經與我們的核心的fab做了一個長期的deal。所以現在我們的整體成本還沒有上漲，我們公司在做相應的預期管理。　

報告來源：天風證券股份有限公司

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