dToF可量產性存疑？ToF突圍旗艦“圍城”刻不容緩
去年十月的iPhone 12 Pro，讓dToF在智能手機市場“一戰成名”，一時風頭無兩，徹底蓋過iToF成為當下智能手機3D傳感器的熱門之選。的確，dToF為蘋果iPhone 12 Pro的AR應用體驗帶來了不小的提升，而且技術先進，具備抗干擾能力強、測距距離遠、以及多物體識別能力強等優勢。但現階段，由于成本和成熟度的制約，dToF在安卓生態的發展遠不及iToF那般理想，目前產業鏈也正在積極行動，以求能做出改變。iPhone 12 Pro的推波助瀾，加之ToF供應鏈的持續努力下，2021年dToF能否成功逆襲，在安卓市場站穩腳跟，與iToF平分秋色，備受期待。
盡管智能手機市場dToF陣容遠不如iToF那般強大，但在蘋果iPhone 12 Pro加持下，dToF已經開始嶄露頭角，被越來越多供應鏈企業所關注。例如不久前的上海MWC大會上，ams就曾與國內算法大廠虹軟公司共同發布了針對移動設備后置3D dToF傳感的整套解決方案，并宣稱有望在2021年底讓安卓手機后置也裝上dToF傳感器。
畢竟，論及后置，dToF的遠距離建模、多物體識別都是iToF難以相提并論的優勢，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，當下dToF在安卓陣營似乎并未問世任何可量產方案，這也讓蘋果在dToF陣營一枝獨秀，相當孤獨。
究其原因，炬佑智能科技有限公司CEO劉洋在接受《華強電子》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。”
其次，從dToF的技術陣營來看，目前市場關注的主要還是蘋果的dToF居多，劉洋告訴記者：“傳感器芯片已經體現出成本差異來了，另外就是說iToF是可以用目前已經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，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，成本也很高，這又是需要額外增加成本的地方?！?/p>
除此之外，從傳感器結構上來看，dToF主要由三大部分組成：發射端VCSEL、接收端SPAD（單光子雪崩二極管）、TDC（時間數字轉換電路）。但與傳統iToF不同的是，dToF無論是發射端還是接收端要求都相對更為嚴格，且控制上也要比iToF復雜很多。據記者了解，目前iToF主要采用的是勻光片，而蘋果的dToF則采用的是DOE點陣投射技術，這是一種類似于結構光發射端的方案，從而使得蘋果陣營的dToF發射端成本也居高不下。
因此，劉洋表示，“安卓系的dToF目前其實還沒有，想要量產還需要付出相當一段時間。畢竟，從Sensor芯片、Driver芯片到光源以及整個系統架構方方面面大家都在開發中，即便是蘋果也是開發了好多年時間才開發出來的。炬佑智能的dToF，目前激光器驅動芯片已經有工程樣品了，最近已經在測試當中，后續也會有一系列產品在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，且能提供其系統設計、芯片設計、制造工藝等的廠商也相當局限，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陣營的主流選擇。而dToF如果說要達到iToF目前的價格，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，其價格必然會有所下降，艾邁斯半導體大中華區高級市場經理CK Chua告訴記者：“從ams的角度來說，根據我們的全球化計劃，隨著產量的提升，還有我們對VCSEL或者SPAD設計效率的提升，dToF模塊的價格成本就會往下降。隨著我們本土化或者更進一步的全球化，這幾個因素綜合起來，我相信應該在不遠的將來，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內首個可用于安卓系統后置3D dToF解決方案更是極大地推動了ToF技術在安卓手機市場的應用。這款解決方案是一套完整的技術堆棧，包含了VCSEL陣列、VCSEL驅動元器件、點陣光學系統和SPAD傳感器。通過融合艾邁斯半導體在各個構件模塊所擁有的差異化技術，該解決方案具備了超高性能與一流的高環境光抗擾性?？梢宰畲笙薅鹊亟档褪謾C廠商集成的復雜度和工作量，同時達到系統最優化。”CK Chua表示。
可在記者看來，當下繼續糾結于dToF與iToF之間的爭端實屬意義不大。對于ToF技術整體而言，當前亟待解決的問題是“破圈兒”而非“內斗”。畢竟，受限于成本的桎梏，目前的ToF在智能手機端的應用仍被緊緊包圍在“旗艦機”范圍之內，難以往外擴散，更不必談能夠達到可以向中低端手機市場滲透的標準。
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圈子里面，沒有突破這個圈子，要下沉到更中低端的手機市場當中還比較少，這當中其實還是性價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ToF當下能帶來的有粘度的應用點還比較少，拍照只能算是對于消費者來說有點粘度的應用點，但大多數人如果不特別關注技術，主要就看效果。一般來說，如果不是拍照領域的專業人士，現在的手機拍照基本上都能有不錯的效果。用了ToF之后會更好，但用戶體驗感受提升的幅度相對比較小，所以手機廠商也是有些阻力?！?/p>
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，我們現在能夠做到差不多是傳統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，這樣的話在價格上才會有足夠的吸引力。”劉洋補充到。
目前來看，其實手機客戶的品牌形象也與用不用ToF有很大關系，比如作為國內智能手機曾經的“一把手”，華為就一直堅持在用ToF方案來提升拍照性能，這也能使得其產品溢價大幅提升。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時會相對更加謹慎，只有ToF供應商真正將成本做出與現有成本產生明顯差距之后，這類手機OEM當然也極為愿意跟進，對于ToF向中低端市場的滲透也大有裨益。
