微訪談：聚芯微電子聯合創始人兼首席營銷官孔繁曉

采訪背景：武漢市聚芯微電子有限責任公司（以下簡稱“聚芯微電子”）成立于2016年1月，是一家專注于高性能模擬與混合信號芯片設計的高科技公司。公司總部位于武漢，在歐洲、深圳和上海設立有研發中心。聚芯微電子由多位國際一流的半導體歸國專家創立，其核心團隊來自于荷蘭、比利時和德國等飛行時間法（ToF）技術和智能音頻技術的發源地，在傳感器芯片設計、智能音頻解決方案等領域擁有領先的技術創新能力和十余年豐富的產業化經驗。聚芯微電子擁有3D光學和智能音頻兩大產品線，主要應用于智能手機、人工智能（AI）、增強現實和虛擬現實（AR/VR）、自動駕駛等領域。截至2020年6月，聚芯微電子已獲得行業一線風險投資基金及知名手機產業鏈基金累計數億元的投資。

今年9月24日，聚芯微電子將參加『第三十屆“微言大義”研討會：3D視覺技術與應用』并發表演講，在此之前我們采訪了其聯合創始人兼首席營銷官孔繁曉先生，提前進行了深入的交流。

聚芯微電子聯合創始人兼首席營銷官孔繁曉

麥姆斯咨詢：首先，恭喜聚芯微電子前不久完成上億元的B輪融資。貴司近兩年的發展非常迅速，請先介紹貴司的核心團隊成員，謝謝！

孔繁曉：聚芯微電子背靠歐洲產學研數十年的沉淀，核心團隊擁有荷蘭、比利時、法國、德國、瑞士等頂尖高校和研究所的教育背景，在歐美一線的芯片公司從業多年，有著豐富的混合信號芯片開發及量產經驗。在過往的經歷中，聚芯微電子的團隊擁有多項業界“第一”：開發出國內首款基于BSI（背照式）工藝的高分辨率ToF圖像傳感器；開發并量產了業內第一款模擬輸入的智能音頻功放產品，以及行業最低噪聲的傳感器信號調理芯片。

我本人和聚芯微電子核心團隊的其他成員大多畢業于荷蘭代爾夫特理工大學和比利時魯汶大學，這兩所高校在模擬與混合信號芯片設計領域有著很高的聲望。在校期間，大家就有從事ToF傳感器、高性能時間數字轉換器/模擬數字轉換器（TDC/ADC）、音頻功放（PA）/編碼譯碼器（CODEC）的相關研究，一直走在學術界的前沿。畢業后，我們更是加入恩智浦半導體（NXP）、博通（Broadcom）、艾邁斯半導體（ams）、比利時微電子研究中心（IMEC）等全球知名的芯片設計公司及研究所，進一步在光學傳感、移動音頻領域深耕，并創造出一系列行業佳話。

我們的團隊曾深度參與并發展了NXP的移動音頻產品線，實現了商業上的巨大成功，推進NXP成為全球智能音頻功放領域的領導者。我們也曾主導開發并量產了全球第一款車規級高速以太網芯片，并作為技術專家深度參與車載激光雷達和音頻CODEC的研發。在高端車用市場已經規模化量產的高分辨率間接飛行時間（iToF）芯片以及行業首款可產業化的面陣式直接飛行時間（dToF）芯片的背后，都有著我們團隊的付出和努力。在這些領域，我們發表過數十篇ISSCC論文，以及多篇美國專利。可以說，在智能音頻和光學傳感領域，不論是iToF還是dToF，聚芯微電子的團隊有著極強的創新能力和豐富的產業化經驗。

當然，芯片公司的成功不僅依賴于研發團隊，更因為我們匯聚了市場、銷售、運營各領域的頂尖人才，共同推動聚芯微電子的核心產品在市場上形成商業閉環。

麥姆斯咨詢：聚芯微電子主要布局了兩大類產品線：3D光學和智能音頻，目前發布的量產產品有哪些？分別面向哪些應用？兩大產品線營收情況如何？

孔繁曉：誠如所言，聚芯微電子未來將持續圍繞著3D光學和智能音頻兩大領域進行戰略布局。在3D光學方向，我們在今年上半年發布了第一代iToF產品SIF2310，這款產品的優異性能使得其可以被廣泛應用于消費電子、工業類以及安防類應用，目前正在被多個客戶Design In。而第二代產品SIF2610也將在年內如期和大家見面，與上一代相比，這款產品具有更高的分辨率和更小的像素尺寸（VGA，5um）、更高的精度（全局噪聲<0.2%）、極低的系統功耗以及系統兼容性。SIF2610將會為智能手機以及電子支付領域帶來全新的體驗。

而在智能音頻方向，我們已經在頭部智能手機客戶量產了一系列的智能音頻功放芯片。目前，聚芯微電子的智能音頻解決方案已經服務于數千萬臺智能手機，預計今年的營收會達到數千萬元，明年超過1億元。

智能音頻芯片SIA8109

麥姆斯咨詢：聚芯微電子的智能音頻功放解決方案的“實力”不可小覷。請您先簡單介紹下這款產品的情況，謝謝！

孔繁曉：聚芯微電子的智能音頻功放解決方案包括智能音頻芯片和算法兩部分。其中，智能音頻芯片集成了振幅保護、溫度保護和升壓模塊，具有高性能、高性價比、小尺寸、簡單易用等特點。芯片配合我們自研的Sound Intelligence音質增強和喇叭保護算法，可提供業界一流的聽音體驗及品質保障，在音質上，讓低音更加清脆干凈，高音不刺耳；在安全方面能保護喇叭，延長喇叭壽命。目前，智能音頻及解決方案憑借優異的性能和可靠性得到了行業一線手機品牌的認可，已服務于數千萬部一線品牌手機。

麥姆斯咨詢：接下來，我們主要聊聊3D光學——ToF技術和相關業務開展情況。今年3月，雖然武漢處于封城狀態，但聚芯微電子還是如期發布了國內首顆自主研發的背照式、高分辨率ToF圖像傳感器芯片SIF2310，并引起了業界的廣泛關注。你們是如何最小化降低武漢封城對貴司產品研發計劃的影響？可以分享下那段時間的經歷嗎？

孔繁曉：我們能夠盡可能地降低疫情對公司產品研發的影響，得益于兩個方面。一是疫情初期迅速對形勢研判，及時啟動遠程辦公。1月23日武漢“封城”后，我公司管理層立即召開線上會議，研判短期內武漢將受到較大影響，并在正月初六正式啟動了全員線上辦公。由于聚芯微電子是一家芯片設計公司，除了部分對辦公環境要求較高的版圖、測試、硬件等崗位外，線上辦公效率達到70%以上，各項研發任務基本按照先期設定目標推進。二是公司和員工能夠互相理解、扶持，共克時艱。疫情發生時我們比較擔心的一個點是員工的心理狀態，所幸員工比我們預想得更冷靜，大家通過線上溝通，及時分享疫情動態和辟謠，相互鼓勵，相互打氣。公司也考慮到大家生活上的困難，堅持以人為本，承諾“不降薪、不裁員”，讓員工安心、放心，全身心地投入研發。

麥姆斯咨詢：請談談SIF2310的亮點？目前，是否給客戶送樣？如果有送樣，客戶評價如何？

孔繁曉：對于ToF應用而言，用戶最關注的通常是分辨率、精度、功耗、成本等幾個方面。SIF2310目前達到了HVGA（480 x 360）的分辨率，足以滿足絕大多數的應用場景，而7μm的像素尺寸又大幅減小了芯片的面積和尺寸。另一方面，信噪比（SNR）是決定ToF精度的關鍵因素。SIF2310采用了全球領先的BSI工藝，實現了像素背面的全感光，在小尺寸像素下依然能夠提供足夠的進光量。同時，聚芯微電子和晶圓代工廠深度合作，開發出的近紅外增強技術可以顯著提高硅基CMOS芯片對紅外光的吸收率。我們把SIF2310在940nm處的量子效率（QE）推到了30%的水平，這是傳統CMOS圖像傳感器（CIS）的四倍。而聚芯微電子自主知識產權的獨特像素結構，又大幅改善了光生電子在像素內部的轉移效率，降低了因高速調制帶來的噪聲。SIF2310高信噪比的優勢帶來最顯著的特點就是積分時間和光源能量的降低。在同樣的精度下，SIF2310可以采用更低功率的激光器或者是更短的積分時間，這是從根本上降低系統功耗，解決發熱和人眼安全的手段。與傳統的ToF圖像傳感器相比，SIF2310的系統功耗（傳感器 + 激光器 + 驅動電路）只有原有的幾分之一。

SIF2310目前已經給各行業多個客戶送樣評測以及Design In，在精度、動態范圍、黑體目標檢測等方面，得到了客戶的一致好評。

麥姆斯咨詢：SIF2310計劃何時量產？希望在哪些應用上發力？

孔繁曉：現在，我們已經可以向客戶提供SIF2310的樣片及評估套件，并進入小批量產狀態。送測的行業和領域包括消費類3D人臉識別、客流統計、體積檢測、避障、安防閘機等領域。目前，從精度的角度，SIF2310已經可以滿足支付級人臉識別的需求。

SIF2310拍攝的大衛雕像點云圖像
（1x2W 940nm VCSEL，室內環境光，100MHz調制頻率）

麥姆斯咨詢：ToF解決方案主要分為直接飛行時間法（dToF）和間接飛行時間法（iToF）。SIF2310屬于iToF技術，是否對標索尼DepthSense系列ToF圖像傳感器？未來，聚芯微電子是計劃繼續深耕iToF技術，還是有意涉足dToF技術開發？請談談你們的ToF技術路線規劃，謝謝！

孔繁曉：的確，SIF2310及接下來的2610還是以CW-iToF為主要技術路線，與索尼、英飛凌的產品有著類似的應用領域和場景。聚芯微電子也將持續加大對iToF技術的投入，為行業帶來更高分辨率、更高精度、更低功耗的產品，并提供與之配套的標定與量產以及圖像解決方案。而在dToF領域，特別是在小尺寸像素、高分辨率面陣式dToF方向，聚芯微電子有著豐富的技術積累且已經研發了很長一段時間，在這個方向上，我們對聚芯微電子的技術領先性和進展充滿信心。未來，我們將圍繞著基于ToF技術的3D光學領域進行布局，包括用于近距離3D人臉識別、3D建模、手勢識別、動作捕捉等應用的高分辨率、高精度的iToF傳感器，以及用于AR/MR（增強現實/混合現實）、SLAM（即時定位與地圖構建），乃至自動駕駛等應用的遠距離、低系統功耗的dToF傳感器。

麥姆斯咨詢：請談談dToF和iToF兩種技術在設計、制造、封測方面的差異，以及聚芯微電子在dToF領域的技術儲備情況。

孔繁曉：相比于iToF，dToF產品產業化的歷史更短。在蘋果（Apple）推出激光雷達掃描儀（LiDAR）系統前，在消費電子領域并沒有真正意義上在量產的面陣式dToF產品。相較于iToF，基于SPAD的dToF面陣芯片不論是從器件、系統設計、算法及標定方式都有著顯著的不同。從工藝和器件的角度，可以說，Apple是業內第一家將光學CMOS圖像傳感器工藝與dToF技術結合起來的公司，并給整個行業帶來了變革。消費類dToF系統的技術挑戰來自多個方面，首先是工藝，當單光子雪崩光電二極管（SPAD）像素走向小尺寸時，會面臨著低PDE（光子探測效率）、嚴重的串擾、較差的均勻性等問題，這都給高分辨率SPAD陣列的實現帶來了巨大的挑戰；功耗是另一個不能被忽視的問題，傳統dToF系統中的TDC陣列受限于工藝和架構，功耗開銷巨大，無法適用于消費類電子；片上數據處理也是一大難題，如何平衡存儲器需求、數據的吞吐量、結果的實時性和精準度，都將影響到dToF能否適應于消費類電子。而Apple推出的點陣激光投影dToF方案，又給系統、算法、光學及標定帶來了很大的挑戰。可以說，適用于消費電子的高分辨率dToF系統仍然需要一段時間才能夠成熟。

聚芯微電子核心團隊在dToF領域有著深厚的技術積累。如之前所介紹的，聚芯微電子的核心團隊成員大多來自荷蘭代爾夫特理工大學，而該校在dToF學術領域有著很重要的地位，代表了在dToF方向很重要的一個技術流派。聚芯微電子dToF的核心團隊大多來自該實驗室，曾開發出用于車載激光雷達的面陣式SPAD系統。同時，聚芯微電子擁有一個完整的像素開發與工藝整合團隊，這將有效地幫助我們實現SPAD陣列從傳統工藝向先進工藝的轉移。比如，我們曾對不同工藝下多種SPAD結構進行過開發和優化；有過多種學術前沿的TDC架構的設計經驗以及創新的片上數據處理算法專利，可以解決當下大分辨率dToF的痛點。憑借在iToF領域的多年積累的經驗，聚芯微電子的算法和光學團隊也已經初步完成了點陣投影式ToF系統的研究與開發，同時基于我們iToF的量產經驗，也為我們開發高效率的標定與測試系統帶來了豐富的經驗，可以預先解決大規模生產和應用時可能遇到的問題。后續我們也將和系統廠商一起來推動dToF技術在手機端的落地。

麥姆斯咨詢：前年和去年，我們還在談論ToF解決方案與結構光、多目視覺解決方案優劣勢和未來發展前景；今年，話題熱點已經轉移到iToF和dToF。市場發展如此神速，可以分享你們這兩年開拓市場的感受嗎？

孔繁曉：隨著3D技術的發展和應用的逐步成熟，我們看到ToF技術開始在各個領域逐步落地。較遠的測量距離、良好的環境光適應性、較低的系統算力要求、緊湊的模組尺寸以及逐步走低的系統成本，使得ToF技術可以被更廣泛地應用于各種需要3D成像和傳感的場景，甚至于創造出很多新的應用，而隨著技術的進步，傳統ToF技術存在的分辨率較低、功耗偏高的問題也得到了大幅的改善，并有著進一步優化的空間，所以在我們看來，憑借高度的靈活性與廣泛的適應性，ToF技術有潛力成為未來最主流的3D感知技術。

而iToF和dToF也并不是競爭關系，iToF分辨率更高、近距離精度較高、成本更低廉、技術更成熟、系統簡單，上述優勢使得其非常適合于人臉識別、物體建模、手勢操作等應用。而dToF提供相對較遠的工作距離，以及高幀率的優勢，更適合于SLAM、空間重構、避障類的應用。所以在未來很長一段時間內，iToF會和iToF共存。針對不同的應用和市場，有著各自的空間，互為補充。

麥姆斯咨詢：CMOS圖像傳感器霸主索尼（Sony）已經強勢進入ToF傳感器產業，不論是iOS陣營還是安卓陣營的智能手機廠商都熱衷于采用索尼的產品。您如果看待國產ToF芯片廠商在目前興起的一波智能手機ToF熱潮中的機遇和挑戰？

孔繁曉：目前Sony確實是整個ToF傳感器行業的領軍者。但值得注意的是，Sony也是在2015年通過收購SoftKinect獲得了ToF相關的技術與知識產權。從這個角度來說，國內的ToF公司起步并不晚并且正在快速地成長。Sony的另一個優勢在于其獨特的BSI CIS（背照式CMOS圖像傳感器）工藝，而聚芯微電子則是國內乃至全球極少數可以拿到不遜色于Sony CIS工藝的ToF設計公司，并且憑借和晶圓廠的深度合作，我們把像素在近紅外波長處的QE推到了行業領先的水平。從系統的角度，經過多年的積累，聚芯微電子目前可以向行業提供從高性能ToF傳感器芯片、量產標定系統，到3D圖像測量算法與系統集成的一站式解決方案。另一方面，作為中國本土公司，聚芯微電子擁有著從像素設計到工藝開發的能力，所有的知識產權全部自有。這樣的核心競爭力，使得聚芯微電子能夠面向客戶推出一系列符合市場需求的產品，并持續進行產品創新與迭代。本地化的支持與服務團隊，又能夠為各行業的應用提供全面的支持，推動ToF技術的落地。當然，挑戰與機遇并存，聚芯微電子仍然還是創業公司，在品牌與體量上與國際巨頭還有差距，這也是國內ToF芯片廠商普遍面臨的問題。但這也同樣也給了我們機會，憑借技術的領先，可靠的品質和優質的服務，國產ToF傳感器芯片廠商大有可為。

麥姆斯咨詢：安卓智能手機廠商似乎從3D傳感的熱潮中冷靜下來，部分高端旗艦智能手機從“3D人臉識別”切換到“屏下指紋識別”，您如何看待這一現象？

孔繁曉：相較于屏下指紋，3D人臉識別技術還是具有用戶體驗更佳、無接觸、抗油污等特點，同時安全性也得到了充分的驗證，而且可以應用于異形LCD屏。同時，Apple會堅持前置人臉識別（Face ID）的技術路線，這是海外消費者的用戶習慣，經過充分的教育，3D人臉識別也已經成為海外消費者對于高端手機的必然需求之一。目前，前置3D攝像頭的挑戰在于其對于異形屏或打孔屏的需求與工業ID設計之間的沖突，但隨著技術的發展，基于ToF技術的3D攝像頭有潛力做到全屏下，那么憑借更好的用戶體驗，3D ToF攝像頭有望成為最主流的生物識別技術并得到廣泛的應用。

麥姆斯咨詢：您如何評價中國ToF產業的生態系統現狀？是否存在缺失環節亟待完善？

孔繁曉：從器件的角度，ToF產業從傳感器到VCSEL以及驅動芯片都已經實現了國產化并不遜于國際大廠，但是從生態構建與應用的角度，依然還有很多的工作可以去做。ToF系統是一套復雜的光學測量系統，需要有很強的系統整合能力，才能夠發揮出技術自身的最大價值。ToF技術的發展，需要類似于線下人臉支付這樣的創新應用的出現來帶動。

麥姆斯咨詢：請您暢談聚芯微電子未來五年發展規劃及公司發展愿景吧！

孔繁曉：一直以來，聚芯微電子致力于成為行業領先的光學感知與智能音頻芯片提供商。在接下來的日子里，我們將踐行“以客戶為中心、以質量為本、創新驅動發展”的核心價值觀，為客戶和行業帶來更高品質、更具創新性的產品。在iToF產品方面，SIF2610將在年內和大家見面，它擁有VGA分辨率，極低的系統功耗與噪聲，豐富的數字功能以及與國際競品的高度兼容，適用于手機前置、人臉支付、3D建模等場景的應用。在dToF方向，基于已有的工藝平臺，我們將整合BSI、邏輯電路和3D堆棧的工藝流程，結合我們的系統與算法積累，為行業提供基于點陣激光投影的3D解決方案，以適用于低功耗和長距離的應用場景。

聚芯微電子的智能音頻產品線將圍繞移動智能終端，不斷完善和豐富產品組合, 基于聚芯微電子獨有的SI Tune微型揚聲器保護和音效增強算法上的積累和專利，我們將為手機和各類IoT產品帶來更好的音質體驗。

展望未來五年，我們將持續深度布局光學感知和智能音頻領域的核心技術，推進聚芯微電子成為相關細分領域有行業競爭力和影響力的本土公司。為了實現這樣的目標，我們將不斷吸引全球頂尖的優秀人才，緊跟行業創新的步伐，為中國芯片產業的發展貢獻一份力量。

麥姆斯咨詢：非常榮幸地邀請到聚芯微電子參加今年9月24日即將在上海舉辦的『第三十屆“微言大義”研討會：3D視覺技術與應用』！第一次亮相“微言大義”研討會，此時您有什么想法希望與大家分享？

孔繁曉：首先感謝麥姆斯咨詢的邀請，很榮幸有機會通過“微言大義”這個平臺和大家交流我們對于行業的看法，介紹聚芯微電子的進展和目前的工作。作為ToF技術的核心器件供應商，聚芯微電子抱著開放與合作的心態，期待與業內同仁的交流，交換看法，共同努力來突破3D視覺行業目前的局面，推動行業的進一步發展！

原文標題：聚芯微電子：聚國際頂尖技術，造業界一流芯片

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