汇顶科技产品竞争力

核心提示5月19日,汇顶科技在深圳召开了主题为“智感万物·联接未来”的2022年度创新技术研讨会。经过数年的战略布局和持续高研发投入,汇顶科技开始摆脱过去过度依赖于指纹识别业务的局面,多元化产品矩阵也已成型,全面覆盖了传感、交互、连接、音频及安全领

5月19日,丁晖科技在深圳举办主题为“智能感知万物,连接未来”的2022创新科技研讨会。经过几年的战略布局和持续的高RD投入,丁晖科技开始摆脱过去过度依赖指纹识别业务的局面,多元化的产品矩阵已经形成,全面覆盖传感、交互、连接、音频、安防领域。

在本次研讨会上,丁晖科技展示了其基于指纹和触控产品的丰富应用,还全面介绍了其在安全、连接和感知方面的新技术,并发布了全新的安全解决方案、新一代低功耗蓝牙SoC、3D ToF方案等新产品。

1.安全:丁晖科技推出eSE+NFC一站式解决方案。

近两年来,随着新冠肺炎疫情的持续,人们的日常工作和生活方式被彻底改变,推动了全球数字化、网络化和智能化发展的步伐。同时,新冠肺炎疫情也促进了非接触式支付等应用场景的普及,加速了NFC和手机eSE安全芯片的普及。

相比更常见的手机二维码支付,NFC+eSE安全芯片方案更加便捷,也兼顾了用户对安全性的需求。

特别是随着数字人民币、数字车钥匙、数字身份等应用的兴起,手机的NFC和eSE市场将迎来新的机遇。

据ABI研究统计,2021年,全球将有超过8亿部新手机和可穿戴设备支持NFC,并将保持较高的CAGR增长率。具体到NFC芯片市场,Insight Partners数据显示,2021年全球NFC芯片市场规模预计为87.1美元,预计到2028年将大幅增长至178.2亿美元,年复合增长率为10.8%。

对于eSE芯片市场,MarketsandMarkets的最新数据也显示,全球嵌入式安全市场预计将从2022年的68亿美元增长到2027年的90亿美元,年复合增长率为5.9%。

面对这两个未来数百亿美元的市场,丁晖科技也在今年推出了首款金融级ese安全芯片GSEA0,首款NFC芯片,以及“金融级eSE安全芯片+COS操作系统+NFC”一站式安全应用解决方案。

1.丁晖科技首款eSE安全芯片GSEA0

据介绍,丁晖科技首款eSE芯片GSEA0是一款软硬件一体化的高端安全芯片。为了研发这款芯片,丁晖科技组建了数百人的高层核心安全产品RD团队,历时三年多,直到最近才正式上线,并成功获得了多项产品和认证的关键突破。

存储方面,GSEA0搭载超大安全存储,基于独家定制的安全闪存IP,带来超长原生寿命。同时,结合硬件擦除平衡机制,可为关键安全业务数据提供上亿次擦除次数,大大提升终端安全应用的可靠性。

算法方面,GSEA0全面支持主流国际标准算法和各种国密算法,并集成了高强度真随机数生成器,支持高速流加密。

同时,丁晖还开发了自己的COS操作系统,支持多接口多通道多任务并行架构,兼顾可移植性和执行效率,覆盖国际标准组织的GlobalPlatform规范。

“对于eSE安全芯片来说,芯片本身的物理安全性非常重要,要能够抵抗通道测试攻击、错误注入攻击等物理攻击。同时,芯片的设计环境也需要足够安全。如果芯片的设计信息流出去,芯片自然就不安全了。另外,在软件支持芯片的部分,也需要足够安全,这也是我们自己做eSE芯片的OS的原因。至于算法本身的安全性,芯片的开发、测试和生产也必须足够安全。综上所述,必须将整个芯片供应链融入到整个产品生命周期的安全管理中,才能达到足够高的安全性。”丁晖科技高级副总裁、安全部总经理叶锦春解释道。

△丁晖科技高级副总裁、安全部总经理叶锦春

基于丁晖科技在各方面的严格把控,GSEA0于今年4月成功获得全球安全领域高等级的SOGIS CC EAL5+安全认证。

据了解,SOGIS CC认证共有7个等级,而民用产品中最高等级为6级。丁晖科技的GSEA0达到了5+的等级,足够可靠,可以满足所有金融安全和大部分国际牌照申请。再者,需要指出的是,GSEA0一次性通过了SOGIS CC EAL5+安全认证。

叶锦春进一步指出,传统的芯片设计通常不太可能也不需要一次性达到“完美”的程度,问题还可以进一步改进迭代。但是eSE安全芯片就不一样了,因为做一个芯片最快也要6-9个月,只要出了问题,这6-9个月就浪费了。如果多次出现问题,那就是失败。所以这需要非常高的一次性把事情做对的能力,这也体现了丁晖在这方面的实力和GSEA0的优秀。

除了CC EAL5+,丁晖科技的GSEA0安全芯片还获得了EMVCo和NFTC两项重量级认证,同时符合国际国内金融安全标准。

2.NFC全功能芯片GSC10

NFC是一种工作频段为13.56MHz的近场通信技术,广泛应用于门禁、非接触式支付、汽车遥控钥匙等应用场景。

根据NFC芯片的工作原理,可以分为NFC阅读器、NFC标签和NFC控制器芯片。其中,NFC控制芯片结合了NFC读卡器和NFC标签的功能。

丁晖科技此次推出的GSC10是一款全功能NFC控制芯片,支持读卡器模式和卡模拟模式。最近正式通过了业界最权威的NFC论坛认证,标志着该芯片的互操作性和射频性能已经达到商用标准。

据介绍,为了提高GSC10的抗干扰能力和灵活适应性,采用超高的TX发射功率,支持单端天线。

“对于NFC来说,它最大的挑战在于兼容性。因为NFC是有协议的,但实际上在早期,很多NFC阅读器厂商在做产品的时候往往没有严格按照标准来做,也没有像协议符合性这样的测试。所以做出来的产品,比如公交地铁里的那些POS机,只能满足自己的闭环应用,使用配套的智能卡是没有问题的。比如深圳发的卡在深圳用,上海发的卡在上海用。但是今天你要把这个东西通过NFC放到手机上,手机随人流动。今天,它可以在深圳,明天,它可能在上海。这个时候这个手机NFC就可以本地刷了。换句话说,你手机里NFC模拟的公交/地铁卡应该是可以适应所有城市的,所以这个兼容性会变得非常复杂。”叶锦春说:“GSC10为了解决这个问题,也做了很多这方面的工作。”

3.eSE+NFC一站式解决方案

为了推动eSE安全芯片GSEA0和NFC全功能芯片GSC10在智能手机、智能穿戴等市场的应用,丁晖科技引入将两种芯片封装在一起,成为GSN11。这样既能满足智能手机和智能穿戴产品对内部板级空的要求,又能进一步控制成本。

据叶锦春介绍,截至目前,丁晖科技的安全解决方案团队已经对接了国内多家智能手机和智能穿戴产品厂商。

除了智能手机和智能穿戴市场,丁晖科技还希望推动GSN11在数字车钥匙、数字人民币、数字身份等领域的应用。

在当天的研讨会上,丁晖科技还展示了基于GSN11芯片的数字人民币安全支付解决方案。

△基于GSN11芯片的数字人民币安全支付解决方案

目前,恩智浦占据了NFC控制器市场的大部分份额,其余市场则被意法半导体、三星和索尼占据。在NFC+eSE芯片市场,恩智浦一家独大。然而,就丁晖技术而言,这是一个蓝海市场。

据叶锦春介绍,NFC发展了近20年,市场已经比较成熟,但剩下的玩家并不多。头部厂商拥有强大的市场地位,也开始缺乏创新的动力,尤其是对于中国市场的应用创新和落地。同样,有能力为手机供应eSE芯片的供应商更少,NFC+eSE+COS一站式解决方案更少。所以对于手机厂商来说,选择的供应商有限,现有的芯片应用场景拓展空有限,资质有限,议价空也很少。

在此背景下,丁晖科技推出的GSEA0、GSC10和GSN11受到了众多客户的欢迎。

但目前NFC专利主要掌握在恩智浦、ST等厂商手中,那么丁晖科技是如何解决专利问题的呢?

对此,叶锦春表示,在丁晖科技的NFC和eSE设计之初,我们尽量避开竞争对手的专利,在产品上做了自己的创新,做了很多差异化。在这个过程中,形成了很多发明专利,比如一些新的应用。未来,丁晖还将考虑交叉许可一些专利。另外需要指出的是,由于NFC已经发展多年,很多专利即将到期。

第二,连接:推出蓝牙BLE和NB-IoT市场。

随着物联网市场的发展,智能穿戴、智能家居、智能城市等无线连接应用正迎来一个巨大的市场空。根据物联网分析的预测,2025年全球物联网连接数量预计将超过270亿,2021年至2025年复合增长率为22%。

目前,WiFi、蓝牙、Zigbee和LoRa是本地物联网技术中常见的连接技术,NB-IoT、GSM、eMTC和Cat.1是蜂窝物联网技术中常见的连接技术。另一方面,丁晖科技在物联网连接技术的布局上,选择了蓝牙BLE和NB-IoT。

在丁晖科技看来,未来在BLE、NB-IoT等低功耗连接技术的市场会有更广阔的前景。根据ABI研究公司的预测数据,到2024年全球BLE设备出货量将达到19.13亿,2020-2024年复合年增长率为24%。根据CounterPoint的数据,到2025年,NB-IoT连接数量将达到3.12亿,2020年至2025年的复合年增长率为37.7%。

早在2018年3月,丁晖科技就通过旗下子公司以超过1000万欧元的现金收购了蜂窝IP公司科力德国有限公司。该公司可以提供高度优化和易于集成的NB-IoT标准通信解决方案。此次收购也成为丁晖科技进军物联网市场的开端。

2019年5月,丁晖科技在全球蓝牙行业盛会Bluetooth Asia 2019上正式发布了旗下首款蓝牙产品GR551x系列。同时还展示了基于该系列芯片的各种创新应用场景,包括智能穿戴设备、智能玩具、智能家居、智能建筑以及低功耗蓝牙网状投影显示等。

1.新一代低功耗蓝牙SoC GR5526系列

在2022创新技术研讨会上,丁晖科技正式发布了新一代BLE SoC GR5526系列,与上一代产品相比,提升了图形处理能力和射频性能,丰富了外设,降低了功耗。

与GR551x系列相比,GR5526系列的全系依然基于Arm Cortex-M4F内核,但主频提升至96MHz,RAM翻倍至512KB。

为满足中高端可穿戴设备更高的屏幕显示需求,集成2.5D GPU,大幅提升图形处理效率,在454*454分辨率显示屏上可达到30+帧率,为消费者带来更极致的视觉体验。

得益于超低功耗的系统架构设计,GR5526系列的蓝牙功耗比上一代优化了近30%,能够为设备带来超长续航体验。

GR5526系列支持最新的蓝牙BLE 5.3标准,支持乐音频,AOA/AOD定位,并已通过BQB认证。此外,在射频性能方面,灵敏度可以达到-98db,在抗干扰方面,C/I同频可以达到6db,可以帮助BLE设备更加稳定快速的连接。

外设方面,GR5526系列配备了3个QSPI、6个IC、6个UART等多达50个I/O设备。同时,GR5526系列还内置了安全模块,使数据传输更加安全。

GR5526系列针对不同的应用需求有四种型号,主要区别在于封装类型以及是否配备8MB PSRAM和GPU+DC。

据介绍,丁晖科技未来将继续推出丰富的低功耗蓝牙产品。射频性能更强的GR533x系列也将于近期推出,面向智能家居、电子标签等创新物联网应用。

2、NB-IoT OpenCPU

面向智能电表市场,丁晖科技的NB-IoT解决方案GR8513采用OpenCPU架构,凭借集成度更高、使用更简单、BoM成本更优等优势,受到了参与行业客户的高度关注。

具体来说,OpenCPU采用了AP-CP解耦的创新双核架构,可以独立设置CP,AP可以独立工作,在实现超低功耗的同时,保证了整个系统运行和通信更加稳定可靠。外设方面,它有多达56个GPIO。在SDK和开发工具方面,也非常简单易用。

根据现场公布的数据,丁晖科技的NB-IoT芯片GR8513在睡眠间隔500ms、轮询时间50us的OpenCPU架构下,平均电流仅为9.4μA。

此外,在通信性能上,GR8513也能满足弱覆盖网络连接的要求。PSM配置和关机配置成功率远高于竞品,平均延迟低于竞品。

报道称,丁晖科技已携手知名行业合作伙伴,成功实现基于该方案的智能水表案例,并正在全面推广至电表等更广泛的物联网行业应用。

第三,感知

一直以来,丁晖科技在触控和指纹识别市场的占有率都非常高。得益于过去在声学光电传感技术领域的深厚积累,2020年,丁晖科技推出了心率、入耳式检测等创新传感器的产品组合,主要面向体量相对较大的智能手表/手环和TWS耳机市场。随着产品品类的不断丰富,进一步拓展到智能家电、AR/VR等市场。

1.健康与智力的相互作用

在本次研讨会上,丁晖科技无线音频和传感器产品线高级总监童威系统介绍了丁晖科技的健康传感器和智能交互传感器。

顶尖科技的健康传感器解决方案涵盖血氧、体温、心率、心电图的检测,支持HR、HRV、SpO2、心电、体温一体化;智能传感器涵盖佩戴检测、触摸、按压、接近、温度检测等多个方面,支持触摸、接近、压力、温度一体化。

此外,随着大健康时代的到来,家庭健康监测的需求也越来越强烈。丁晖科技还推出了创新的血氧夹一体化解决方案,搭载医疗标准级血氧算法,配合上层相关应用,为用户提供有效的健康指导、疾病筛查和预警功能。

通威表示,丁晖科技的健康传感器解决方案具有高集成度、超低功耗、解决方案完整、高质量的优势。

惠科技的智能交互传感器解决方案具有低误触、低功耗、稳定性强、耐温漂、灵敏度高、探测距离远、支持多尺寸传感器等优点。触摸传感器具有高分辨率、支持小至3mm的触摸传感器尺寸、丰富的手势、高达500Hz的触摸键刷新率等优点。在压力传感方面,具有高精度24位ADC、传感器要求低、检测灵敏度高、传感器适应范围广、支持触摸压力传感设计、性价比高等优点。

2.新ToF计划

2017年起,苹果iPhone X率先引入3D结构光技术,用人脸识别代替指纹识别,引爆了3D人脸识别在智能手机中的应用。当时很多安卓手机厂商纷纷效仿,但在苹果带来的热度消退后,安卓手机厂商对3D结构光的热情也随之消退。相比之下,近年来3D ToF技术的应用越来越广泛,iPhone 12 Pro系列和13 Pro系列也加入了后置3D ToF摄像头。

在本次研讨会上,丁晖科技还展示了其最新的ToF方案,该方案具有高精度深度测量的优势,可以支持手机和机器人等丰富的应用。

据介绍,丁晖科技的ToF方案是iToF方案,集成了ToF图像传感器和激光驱动器。分辨率可达HVGA 480×360,识别距离可达5米,误差小于1%。同时还融入了丁晖技术的三大专利技术,使得ToF方案具有抑制太阳光、抗多机干扰、高动态范围的特点。峰会科技还提供软硬件、光路设计、算法SDK等端到端完整解决方案。,促进ToF技术在更广泛领域的应用,如飞机避障和高度测量、人脸识别和汽车安全。

比如在手机应用中,采用丁晖科技自研增密算法的后ToF方案,可以满足照片背景精确虚化和夜景快速对焦的应用需求。根据第三方的数据,后置ToF可以帮助夜景对焦速度提升6倍。

丁晖科技发布的第三方手机评测数据显示,基于丁晖科技ToF方案的手机后置应用在背景虚化表现上优于苹果手机后置ToF方案。

功耗方面,丁晖科技的ToF方案在基础深度计算、增密算法、场景重建等场景中,功耗可以控制在300mW左右,并能保持1%的精度,性能优于苹果的dToF方案和索尼的iToF方案。

根据不同的应用领域,丁晖科技推出了不同的ToF模块产品。比如人脸识别和人体识别有MOAI系列模块,其中MOAI-76F模块最大识别距离1.2m,分辨率480×360,视角76× 61,精度小于3mm@1%。

△MOAI-76F模块

△MOAI-76F模块的人脸识别效果

△△△ MOAI-76F模块三维建模效果现场演示

用于移动终端成像和AR应用的镜头系列模块。LENS-60S578模块最大识别距离5m,分辨率256×192,视场角60× 45,精度小于1%。

△镜头-60S578模块

机器人导航和避障应用的WALLE系列模块。其中WALLE-120F模块最大识别距离2m,分辨率240×180,视场角120× 28,精度小于1%。

△WALLE-120F模块

丁晖科技还特别针对扫地机器人的应用推出了覆盖高、中、低端市场的三种解决方案。其“线阵+面阵”组合方案支持扫地机器人所需的智能导航和避障二合一功能。

△丁晖科技扫地机器人解决方案

△丁晖科技的ToF解决方案

据介绍,丁晖科技推出的ToF传感器凭借其低功耗、高精度、抗多机干扰性好等性能优势,已成功设计植入国内知名品牌客户。

总结:

丁晖科技2021年年报数据显示,2021年,在指纹产品和触控产品继续保持领先市场份额的同时,健康传感器、智能交互传感器、连接、音频等新产品收入也快速增长,占总收入的16.24%,同比增长7.95个百分点。客户也从原来集中的手机领域逐渐拓展到PC、可穿戴、物联网、汽车等新的市场领域。

2022年,随着丁晖科技健康传感器和智能交互传感器解决方案的进一步丰富,全新eSE+NFC一站式安防应用解决方案的推出,以及新一代蓝牙BLE、NB-IoT产品和t of传感器解决方案的商用,将助推丁晖科技新产品业务收入加速增长,扭转业绩下滑的局面。同时也将完善丁晖科技的产品结构、收入来源、客户群体和应用市场,走向更加健康均衡的格局。

编辑:辛志勋-浪客剑

 
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