多年來(lái)，國(guó)產(chǎn)手機(jī)品牌一直都是緊跟iPhone的腳步。但iPhone X的劉海屏和3D人臉識(shí)別卻讓大家犯了難。結(jié)構(gòu)光和3D傳感器技術(shù)對(duì)用戶(hù)使用習(xí)慣的顛覆性改變，以及國(guó)內(nèi)供應(yīng)鏈難以短時(shí)間內(nèi)達(dá)到成熟的現(xiàn)實(shí)讓國(guó)內(nèi)手機(jī)品牌難以及時(shí)跟進(jìn)。這時(shí)，屏下光學(xué)指紋識(shí)別為手機(jī)廠(chǎng)商們帶來(lái)了走自主創(chuàng)新之路的契機(jī)，一時(shí)間屏下指紋解鎖成了一線(xiàn)品牌高端機(jī)型的應(yīng)用重頭戲。目前，國(guó)內(nèi)能夠批量提供這種光學(xué)指紋識(shí)別芯片的廠(chǎng)商只有匯頂和思立微。繼成為OPPO今年發(fā)布的旗艦機(jī)型R17的光學(xué)指紋供應(yīng)商后，思立微更成為國(guó)內(nèi)多家一線(xiàn)手機(jī)廠(chǎng)商青睞的指紋識(shí)別合作伙伴。而最近幾個(gè)月，匯頂接二連三對(duì)思立微發(fā)起專(zhuān)利訴訟，更將一向保持低調(diào)的思立微推向風(fēng)頭浪尖。思立微究竟是一家什么樣的公司呢？

清華學(xué)子的執(zhí)著上海思立微電子科技有限公司創(chuàng)始人程泰毅畢業(yè)于清華大學(xué)電子工程系，2011年在上海張江科技園創(chuàng)立了思立微。公司成立初期主要以電容觸控芯片開(kāi)發(fā)為主，從2014年開(kāi)始推出指紋識(shí)別芯片，公司一直專(zhuān)注于人機(jī)交互傳感器芯片及全套解決方案的研發(fā)。2016年憑借過(guò)硬的技術(shù)和產(chǎn)品成功進(jìn)入手機(jī)一線(xiàn)品牌供應(yīng)商陣營(yíng)。早在開(kāi)發(fā)電容指紋識(shí)別芯片之時(shí)，基于對(duì)市場(chǎng)趨勢(shì)的判斷，思立微就開(kāi)始與其股東之一格科微電子（國(guó)內(nèi)最大的CMOS圖像傳感器芯片開(kāi)發(fā)商）在光學(xué)指紋識(shí)別技術(shù)方面展開(kāi)研發(fā)合作，完成了蓋板下鏡頭陣列的光學(xué)指紋識(shí)別方案。但因電容指紋成本的快速下降和市場(chǎng)早期對(duì)屏下需求相對(duì)較弱，光學(xué)項(xiàng)目暫停了一年。到了2017年，隨著全面屏的到來(lái)，屏下指紋解鎖成了高端機(jī)型的突出賣(mài)點(diǎn)，思立微又重啟了光學(xué)項(xiàng)目。基于格科微成熟的CIS工藝和產(chǎn)業(yè)鏈，加上思立微在指紋SoC和系統(tǒng)算法的經(jīng)驗(yàn)，該項(xiàng)目研制的屏下光學(xué)指紋識(shí)別芯片很快就進(jìn)入了商用，并于今年二季度成功量產(chǎn)。

OPPO R17讓思立微從“幕后”走到“屏下”R17是OPPO首款配置光感屏下指紋解鎖的旗艦機(jī)型，所使用的指紋識(shí)別芯片就來(lái)自上海思立微。作為思立微第一個(gè)量產(chǎn)的屏下光學(xué)指紋項(xiàng)目，也是業(yè)界第一個(gè)使用調(diào)焦結(jié)構(gòu)的單芯片指紋方案，思立微對(duì)此給予了高度重視。由公司副總裁親自帶領(lǐng)幾十人的工程開(kāi)發(fā)、算法應(yīng)用、軟件支持團(tuán)隊(duì)與客戶(hù)團(tuán)隊(duì)封閉開(kāi)發(fā)，共同完善整機(jī)的方案驗(yàn)證、功能開(kāi)發(fā)、效果優(yōu)化，從而成功保證了OPPO R17的順利量產(chǎn)和持續(xù)升級(jí)。

圖一：OPPO R17光感指紋解鎖 （來(lái)源：OPPO）根據(jù)CCID 2017年度數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，思立微在全球指紋識(shí)別芯片市場(chǎng)排名第三位（蘋(píng)果系列產(chǎn)品除外），而其電容觸控芯片出貨量為全球市場(chǎng)第四位。 公司2017年?duì)I收為4.50億元，主要來(lái)自電容觸控和電容指紋產(chǎn)品，而今年?duì)I收預(yù)期將超過(guò)6.0億元，主要增長(zhǎng)來(lái)自電容指紋市場(chǎng)份額上升和光學(xué)指紋產(chǎn)品。根據(jù)行業(yè)預(yù)計(jì)，未來(lái)2-3年屏下光學(xué)指紋解鎖將成為安卓手機(jī)的主流，而目前只有匯頂和思立微這兩家供應(yīng)商已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。隨著屏下光學(xué)解鎖進(jìn)入千元機(jī)市場(chǎng)，相信兩家公司在未來(lái)的幾年內(nèi)都將有不俗的業(yè)績(jī)表現(xiàn)。

表一：手機(jī)指紋識(shí)別芯片主要供應(yīng)商

光學(xué)和超聲“雙管齊下”思立微以電容觸控芯片起家，現(xiàn)已成為平板市場(chǎng)的領(lǐng)頭羊。在指紋識(shí)別方面，其電容和屏下光學(xué)指紋識(shí)別芯片都已量產(chǎn)出貨，而正在開(kāi)發(fā)中的超聲指紋識(shí)別芯片也有望于明年投產(chǎn)。面對(duì)瞬息萬(wàn)變的市場(chǎng)需求，公司如何做出正確決策并合理分配有限的研發(fā)資源？這對(duì)于每一個(gè)技術(shù)型公司都是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。當(dāng)時(shí)思立微站在指紋技術(shù)的十字路口，面臨的殘酷現(xiàn)實(shí)是新技術(shù)并沒(méi)有明確的方向，而每個(gè)可能的方向都需要大量的資源投入。何時(shí)可商用，誰(shuí)都不敢斷言，因?yàn)檫@是技術(shù)和商業(yè)共同作用的結(jié)果，巨大的投入也可能一無(wú)所獲。在屏下超聲波與屏下光學(xué)兩條技術(shù)路線(xiàn)上，思立微有超過(guò)四個(gè)方向并行開(kāi)發(fā)，而且每個(gè)方向還分成若干個(gè)模塊需要去攻關(guān)。思立微表示，無(wú)論何種技術(shù)、產(chǎn)品及其產(chǎn)業(yè)鏈都需要時(shí)間才能完善。在電容方面，思立微花了3年時(shí)間進(jìn)行自主技術(shù)方案的研發(fā)和完善；在超聲技術(shù)方面，思立微也已進(jìn)行了3年多的摸索，其商業(yè)前景將有賴(lài)產(chǎn)業(yè)鏈的逐漸完善。而光學(xué)指紋識(shí)別之所以能在短短2年內(nèi)投入量產(chǎn)，除了思立微團(tuán)隊(duì)的自身努力，與合作伙伴格科微的大力支持也密不可分。現(xiàn)在量產(chǎn)的光學(xué)二代指紋是一種等同于微型攝像頭模組的結(jié)構(gòu)，是與一代指紋（小孔陣列、準(zhǔn)直鏡）同步啟動(dòng)開(kāi)發(fā)的。早期客戶(hù)將電池與光學(xué)指紋模組堆疊在一起，對(duì)指紋識(shí)別模組厚度的要求極其苛刻，只能選擇小孔陣列或準(zhǔn)直鏡。而二代光學(xué)指紋方案今年異軍突起，主要得益于客戶(hù)改變了整機(jī)堆疊的方式，調(diào)整了電池尺寸為指紋模組留出了足夠高的光路設(shè)計(jì)空間。思立微與格科微聯(lián)手迅速完善了光學(xué)二代指紋方案，兩家公司都拿出各自的優(yōu)勢(shì)，保證了客戶(hù)的旗艦機(jī)型凸顯3P鏡頭的光學(xué)透鏡屏下指紋識(shí)別亮點(diǎn)，并將光學(xué)指紋解鎖的熱潮向前推進(jìn)了一大步。

圖二：思立微屏下光學(xué)Microlens圖（來(lái)源：思立微）憑借對(duì)光學(xué)產(chǎn)品的透徹理解，思立微對(duì)產(chǎn)品規(guī)格做了精準(zhǔn)的定義，率先將6.25um大像素、4mm^2大面積區(qū)、微透鏡陣列與成熟的電容指紋技術(shù)結(jié)合，推出了業(yè)內(nèi)首顆單芯片光學(xué)指紋芯片。優(yōu)秀的設(shè)計(jì)不僅省去了外掛芯片，節(jié)省了寶貴的整機(jī)空間，也大大加快了通訊效率，為實(shí)現(xiàn)快速解鎖提供了可能。同時(shí)，思立微聯(lián)合信利光電開(kāi)發(fā)出短焦超廣角的AA及螺紋調(diào)焦技術(shù)，做了大量的軟件、設(shè)備及治具的研發(fā)工作，避免客戶(hù)做屏幕、中框及指紋模組的適配，從而大幅提高了生產(chǎn)效率。作為手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈上游的關(guān)鍵器件，指紋識(shí)別芯片研發(fā)周期比較長(zhǎng)，公司必須能夠看到未來(lái)3-5年的技術(shù)和市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)，提前布局才能占據(jù)主動(dòng)。從人機(jī)交互和生物體征融合角度考量，相對(duì)于其它指紋識(shí)別方案，超聲的優(yōu)點(diǎn)在于皮膚穿透性更強(qiáng)，能夠進(jìn)行深層的皮下指紋識(shí)別且能夠辨別活體，因而可實(shí)現(xiàn)安全性更高。此外，超聲波方案不易受到油漬和水漬以及強(qiáng)光的干擾，解鎖更加穩(wěn)定可靠。業(yè)界也認(rèn)識(shí)到超聲是指紋識(shí)別及多形態(tài)人機(jī)交互方式的一個(gè)重要方向，但其技術(shù)難度更大，而且配套的產(chǎn)業(yè)鏈還不成熟。目前只有高通推出了商用的超聲指紋識(shí)別產(chǎn)品，而思立微已經(jīng)在超聲關(guān)鍵技術(shù)上取得突破，其自主研發(fā)的超聲換能器已通過(guò)系列性能測(cè)試，在10MHz頻點(diǎn)轉(zhuǎn)換效率可達(dá)1.5%，表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，已經(jīng)應(yīng)用在思立微下一代超聲指紋識(shí)別芯片的研發(fā)中。思立微所采用的壓電超聲換能器（PMUT）利用氮化鋁的壓電效應(yīng)進(jìn)行電能和機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)換來(lái)偵測(cè)手指表皮和真皮層的谷脊信息，以做出精確的判斷。在進(jìn)行指紋識(shí)別應(yīng)用時(shí)，給超聲換能器施加交流電壓，超聲換能器產(chǎn)生振動(dòng)，振動(dòng)向上傳輸，即超聲波向上傳輸，穿過(guò)不同介質(zhì)層（屏幕，玻璃等）到達(dá)手指的谷或者脊，聲波遇到脊的表面，部分反射，部分透射，而因?yàn)楣戎锌諝獾穆曌杩惯h(yuǎn)高于脊，所以聲波遇到谷時(shí)幾乎為全反射。從谷和脊反射回來(lái)的不同聲波能量傳到對(duì)應(yīng)的超聲換能器表面時(shí)，對(duì)應(yīng)的超聲換能器會(huì)生成不同的電學(xué)信號(hào)（幅值、頻率、相位等）。

圖三：超聲指紋識(shí)別原理示意圖（來(lái)源：思立微）通過(guò)聲學(xué)聚焦的方法，將聲波聚焦到手指表面，如果遇到手指的脊，部分聲波反射回來(lái)，其余聲波透射進(jìn)入皮膚，這一部分聲波遇到真皮層之后被再次反射回來(lái)；所以聲波在遇到脊之后會(huì)在表皮和真皮層反射回來(lái)兩個(gè)時(shí)間不同的信號(hào)；而在谷的地方，聲波只有一次反射，而且是全反射信號(hào)。超聲指紋識(shí)別方案就是通過(guò)這個(gè)方法來(lái)采集表皮和真皮的指紋信號(hào)，從而得到3D的指紋信息。

專(zhuān)利重在“質(zhì)”，不在“量”面對(duì)匯頂接二連三的專(zhuān)利訴訟，思立微剛開(kāi)始確實(shí)“非常震驚”。訴訟突如其來(lái)，而且還是在跟兆易創(chuàng)新的重組合并這個(gè)節(jié)骨眼上。專(zhuān)利訴訟在高科技行業(yè)發(fā)展和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中并不鮮見(jiàn)，其背后實(shí)質(zhì)上是商業(yè)利益的競(jìng)爭(zhēng)。在仔細(xì)研究過(guò)這些訴訟涉及的產(chǎn)品和專(zhuān)利權(quán)利要求后，思立微認(rèn)為“問(wèn)題不大”。今年9月份匯頂對(duì)思立微發(fā)起的三宗訴訟所涉及的產(chǎn)品為同一款電容指紋芯片，涉訴三項(xiàng)專(zhuān)利分屬信息處理電路設(shè)計(jì)、封裝及終端系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，在所屬領(lǐng)域皆為業(yè)界已非常通用的技術(shù)。在此三項(xiàng)專(zhuān)利申請(qǐng)日前，相關(guān)技術(shù)已存在于多項(xiàng)公開(kāi)文獻(xiàn)及應(yīng)用于多款商業(yè)產(chǎn)品中。思立微也對(duì)這三項(xiàng)專(zhuān)利的創(chuàng)新性提出了質(zhì)疑，并擬對(duì)其申請(qǐng)宣告專(zhuān)利無(wú)效。11月新的訴訟涉及屏下光學(xué)指紋識(shí)別模組的實(shí)用新型專(zhuān)利，涉案專(zhuān)利主要在于模組結(jié)構(gòu)，而非作為思立微核心技術(shù)的SoC設(shè)計(jì)和相關(guān)算法及軟件。在思立微看來(lái)，這些涉及模組結(jié)構(gòu)和工藝的技術(shù)其實(shí)已經(jīng)是業(yè)界通用的做法，并沒(méi)有特別突出的創(chuàng)新。而且，在專(zhuān)利申請(qǐng)之日前，思立微的產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入量產(chǎn)狀態(tài)。截止目前，客戶(hù)的需求也并未受到影響。思立微一方面聘請(qǐng)專(zhuān)業(yè)的律師團(tuán)隊(duì)積極應(yīng)訴，另一方面產(chǎn)品研發(fā)和客戶(hù)供貨仍順利進(jìn)行。該公司自成立以來(lái)已經(jīng)累計(jì)了100多項(xiàng)專(zhuān)利，核心部分都是先在國(guó)外申請(qǐng)，然后再申請(qǐng)國(guó)內(nèi)專(zhuān)利。思立微一直秉持著對(duì)專(zhuān)利質(zhì)量高要求的理念，除非是真正具有突破性創(chuàng)新的技術(shù)，否則公司內(nèi)部對(duì)專(zhuān)利申請(qǐng)進(jìn)行初步審核時(shí)就自行否決了，而不是片面地追求專(zhuān)利數(shù)量。根據(jù)聯(lián)合國(guó)世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織日前發(fā)布的《世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)指標(biāo)》年度報(bào)告，2017年中國(guó)在專(zhuān)利、商標(biāo)、工業(yè)品外觀(guān)設(shè)計(jì)等類(lèi)別的知識(shí)產(chǎn)權(quán)申請(qǐng)量位居世界第一。但其中大部分都是國(guó)內(nèi)專(zhuān)利申請(qǐng)，而國(guó)際專(zhuān)利的申請(qǐng)量占比還比較小。在很多關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，比如IC設(shè)計(jì)和制造方面，還是受制于歐美國(guó)家。專(zhuān)利不能只看數(shù)量，其“含金量”更為重要。專(zhuān)利是一把雙刃劍，使用得當(dāng)可以保護(hù)專(zhuān)利人的技術(shù)開(kāi)發(fā)投入和利益，鼓勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新。但是，濫用專(zhuān)利也可能扼殺創(chuàng)新，阻礙行業(yè)的良性競(jìng)爭(zhēng)和健康發(fā)展。在復(fù)雜的商業(yè)環(huán)境中，如何把握好分寸也是一門(mén)藝術(shù)。目前遭到的專(zhuān)利訴訟對(duì)思立微也是一個(gè)提醒：專(zhuān)利不但是技術(shù)保護(hù)手段，也有可能成為商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的工具。

打造“平臺(tái)型”芯片設(shè)計(jì)公司為何思立微選擇與兆易創(chuàng)新進(jìn)行合并？相信很多人對(duì)此有不少疑惑。依思立微的技術(shù)實(shí)力、業(yè)務(wù)規(guī)模和發(fā)展前景，走獨(dú)立IPO也是不錯(cuò)的選擇。但筆者了解到，思立微選擇合并不只是從財(cái)務(wù)角度考慮，而是著眼于中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的未來(lái)發(fā)展，堅(jiān)信與兆易創(chuàng)新合并以打造“平臺(tái)型”IC公司是一個(gè)智慧的選擇。根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)集成電路設(shè)計(jì)分會(huì)的最新統(tǒng)計(jì)，全國(guó)共有約1700家IC設(shè)計(jì)企業(yè)，預(yù)計(jì)2018年總銷(xiāo)售額為2580億元，約合380億美元。最大的華為海思銷(xiāo)售額也不過(guò)70億美元，而美國(guó)高通一家公司2017年銷(xiāo)售額就高達(dá)220億美元。中國(guó)需要更多像高通、TI（年銷(xiāo)售額150億美元）和ADI（年銷(xiāo)售額50億美元）這樣的“平臺(tái)型”芯片公司，有著廣泛的技術(shù)和產(chǎn)品線(xiàn)，以及寬泛的行業(yè)應(yīng)用和客戶(hù)群，這樣才能在快速且競(jìng)爭(zhēng)激烈的半導(dǎo)體市場(chǎng)保持穩(wěn)定發(fā)展。這類(lèi)公司都是經(jīng)過(guò)多次策略性并購(gòu)而發(fā)展起來(lái)的，兆易創(chuàng)新并購(gòu)思立微就是一種策略性行業(yè)資源優(yōu)化整合，相信將來(lái)中國(guó)半導(dǎo)體市場(chǎng)會(huì)有更多這類(lèi)并購(gòu)發(fā)生。兆易創(chuàng)新的核心產(chǎn)品在于FLASH和MCU等通用型器件，客戶(hù)相對(duì)分散，涉及的行業(yè)也很廣泛。而思立微則正好相反，其核心產(chǎn)品是觸控和指紋識(shí)別芯片，始終圍繞智能人機(jī)交互應(yīng)用，而且都是定制化程度比較高的產(chǎn)品。兩家公司具有很強(qiáng)的互補(bǔ)性，合并后將會(huì)產(chǎn)生很大的協(xié)同效應(yīng)。也許這是兆易創(chuàng)新往“平臺(tái)型”IC設(shè)計(jì)公司發(fā)展的重要一步，高達(dá)17億元的收購(gòu)價(jià)更加體現(xiàn)了兆易創(chuàng)新“做大做強(qiáng)”的決心。思立微對(duì)于合并后公司的發(fā)展前景也很看好，不但可以加強(qiáng)公司在手機(jī)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，而且可以將技術(shù)擴(kuò)展到安防和物聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域，同時(shí)也有更多資源積極拓展海外市場(chǎng)。

結(jié)語(yǔ)無(wú)論思立微、兆易創(chuàng)新，還是匯頂，都在各自領(lǐng)域憑借自主研發(fā)的技術(shù)，在國(guó)內(nèi)乃至全球市場(chǎng)占據(jù)了一席之地。他們是中國(guó)眾多Fabless IC設(shè)計(jì)公司的佼佼者，也代表著中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的未來(lái)。我們也應(yīng)該看到，在中國(guó)眾多的IC設(shè)計(jì)企業(yè)中，年銷(xiāo)售額過(guò)億的不到200家。兼并收購(gòu)是歐美半導(dǎo)體公司實(shí)現(xiàn)行業(yè)資源整合和快速做大做強(qiáng)的常用手段，也將是中國(guó)半導(dǎo)體公司發(fā)展壯大的必經(jīng)之路。另一方面，專(zhuān)利訴訟是高科技公司常見(jiàn)的商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)手段，蘋(píng)果、三星和高通也是一邊打官司，一邊合作共進(jìn)。一顆小小的指紋識(shí)別芯片也能造就出世界冠軍來(lái)，公平競(jìng)爭(zhēng)可以驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新，將指紋識(shí)別這塊蛋糕做大，讓參與者都受益。專(zhuān)利可以保護(hù)和激勵(lì)創(chuàng)新者，但也可能成為惡意競(jìng)爭(zhēng)的武器。如何用好這把“雙刃劍”是中國(guó)科技企業(yè)在成長(zhǎng)過(guò)程中必修的功課。