今年6月19日，OPPO在法國巴黎盧浮宮正式發(fā)布了首款采用3D結(jié)構(gòu)光技術(shù)的安卓旗艦機——Find X。作為一款定價高達4999元起的高端旗艦機，OPPO Find X在京東上首銷就取得了47秒銷量破萬臺，15分鐘銷售額破億元的好成績。7月24日，丘鈦科技發(fā)布的公告更是顯示，丘鈦科技拿到了OPPO的超100萬顆3D結(jié)構(gòu)光模組訂單。而作為OPPO Find X的3D結(jié)構(gòu)光模組的獨家技術(shù)供應商，奧比中光這家國內(nèi)3D技術(shù)領域的獨角獸也成功引起了業(yè)內(nèi)更為廣泛的關注。

資料顯示，奧比中光成立于2013年，是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售為一體的3D傳感技術(shù)高科技企業(yè)。2014年，榮獲深圳孔雀計劃第一名。2015年其3D深度攝像頭Astra、Astra mini就已完成量產(chǎn)。2016年曾獲得全球第二大芯片方案商聯(lián)發(fā)科的戰(zhàn)略投資。今年5月，奧比中光完成了超過2億美金的D輪融資，本輪融資由螞蟻金服領投，賽富投資、松禾資本、天狼星資本以及仁智資本等數(shù)家老股東跟投。目前，奧比中光已成為國內(nèi)人工智能領域的獨角獸。在3D傳感器領域，具有結(jié)構(gòu)光、雙目等技術(shù)方案。

另外，值得注意的是，奧比中光并不僅僅是一家3D算法/模組廠商，同時其也可以算作是一家芯片廠商，因為其一直都有在做自己的芯片，從最初的通過FPGA來實現(xiàn)，到后來設計專用的ASIC芯片，到現(xiàn)在，其ASIC芯片已經(jīng)演進到了第三代。近日，芯智訊走訪了奧比中光，首度采訪到了一直處于幕后的奧比中光芯片設計團隊，揭開了奧比中光的“芯”路歷程。

▲芯片研發(fā)負責人盧克

堅持自主研發(fā)，四年三款芯片

由于3D傳感產(chǎn)業(yè)是一個很新的行業(yè)，奧比中光在2013年開始在消費級3D傳感領域探索的時候，整個生態(tài)系統(tǒng)都是空白的。既沒有相關的算法、芯片，也缺乏重要的光學部件等。而成熟的3D傳感技術(shù)，則需要包括光學系統(tǒng)設計、視覺測量算法設計、芯片設計、嵌入式開發(fā)、驅(qū)動開發(fā)、SDK開發(fā)，三維重建計算機視覺、機器學習算法研究以及云端應用算法研發(fā)等多個技術(shù)環(huán)節(jié)。

對外界來說，對奧比中光的印象大多停留在3D技術(shù)方案和3D傳感攝像頭模組的提供商。事實上，奧比中光在3D傳感技術(shù)這塊已經(jīng)擁有了一整套完整的自主知識產(chǎn)權(quán)，其中就包括了自主設計的3D傳感算法芯片。

據(jù)了解，早在2014年初，奧比中光就開始在上海成立了芯片研發(fā)部門，當時雖然只有幾個人，但都是來自于IBM、AMD、Marvell、朗訊等全球知名芯片公司，并且平均擁有著9年以上的半導體行業(yè)從業(yè)經(jīng)驗。其中芯片研發(fā)負責人盧克此前還在中科院龍芯項目中擔任主要項目成員。

“從奧比中光成立之初，就堅定了走自主研發(fā)的道路，而自主芯片也正是其中非常關鍵一環(huán)。所以從2014年初，我們就成立了芯片研發(fā)部門，2014年下半年開始，我們開始自行研發(fā)ASIC芯片。當時公司整體資金僅1000萬美金，就拿出了幾百萬美金來投入到了風險巨大的芯片研發(fā)當中，足見對于芯片研發(fā)的重視。所幸的是，2015年7月，我們的第一顆ASIC芯片MX400就成功量產(chǎn)了。這也是當時國內(nèi)首顆3D深度相機計算芯片，主要用于3D攝像頭色彩數(shù)據(jù)和深度數(shù)據(jù)處理。”盧克告訴芯智訊。

據(jù)介紹，奧比中光的第一代芯片MX400，采用的是55nm工藝，是由中芯國際代工的。這款芯片量產(chǎn)成功之后，就植入了奧比中光第一代消費級3D傳感攝像頭Astra上。隨后，搭載了這顆芯片的3D傳感攝像頭Astra還被先后成功應用到了電視機頂盒，惠普家用掃描儀，優(yōu)必選的機器人當中。

2017年，奧比中光又推出了第二代的ASIC芯片，并且開始將3D結(jié)構(gòu)光和雙目立體視覺集成到一顆芯片中，其應用范圍也更加的廣泛。

據(jù)盧克透露：“奧比第二代的ASIC芯片MX6000是2016年下半年開始設計的，2017年9月設計完成，采用了低功耗的設計，基于臺積電的40nm LP制造工藝，芯片封裝也進一步縮小到了6×6mm，整體的功耗大幅降低，已經(jīng)滿足移動終端的使用條件。并且第二代的芯片還支持帶寬更高的MIPI/USB3.0接口，整體的性能相比上一代提升了4倍。”

▲MX6000芯片

由于ASIC芯片不僅涉及到芯片設計，還需要對芯片制造、封裝有豐富的經(jīng)驗，還需要與代工廠保持良好的關系。據(jù)了解，除了和第三方服務平臺合作，奧比中光也擁有了包括后端設計、晶圓封測等功能的完整團隊。目前芯片研發(fā)部門核心人員已經(jīng)接近了30人。

4年時間連續(xù)研發(fā)3款芯片并推向量產(chǎn)，這對于一家并不是以賣芯片為生的廠商來說確實是壓力山大。那么奧比中光為何不去選擇靈活度更高，可以通過軟件編程的形式進行快速升級迭代的FPGA芯片呢？

對此，盧克表示，一顆FPGA芯片大概20多美金，而ASIC雖然投片較貴，但是一旦上量，成本會遠低于FPGA，適合客戶的大規(guī)模量產(chǎn)需求。此外，F(xiàn)PGA在高性能運算上面臨瓶頸，同時體積無法做小，有的散熱還需要風扇。所以，對于我們來說ASIC更為適合。當然，在進行ASIC設計之前，我們通常還是會利用FPGA進行原型開發(fā)。

據(jù)了解，目前，全球近2000家客戶采購奧比中光3D傳感器，包括國內(nèi)外500家機器人公司，惠普、支付寶等超10家世界500強企業(yè)。而這些客戶所采購的絕大多數(shù)的奧比中光的產(chǎn)品當中都集成了奧比中光自研的ASIC芯片。

自主芯片加持，3D結(jié)構(gòu)光效果已接近iPhone X

作為一款針對智能手機市場設計的3D結(jié)構(gòu)光芯片，奧比中光的第三代ASIC芯片MX6300是去年9月開始研發(fā)的，今年1月正式量產(chǎn)。為了能夠集成到對于功耗、尺寸要求更高的手機等小型化移動設備當中，MX6300去掉了對于雙目3D的支持，僅支持3D結(jié)構(gòu)光，并采用了臺積電28nm HPC+工藝，F(xiàn)lip Chip封裝，芯片尺寸也進一步做到了4×4mm2以內(nèi)，整體的工作功耗和待機功耗都做到了非常的低。

▲MX6300芯片實拍

此外，MX6300還采用了新的加速引擎和新的算法，同時還加入了對于多種鏡頭的適配，進一步提升了整體的性能表現(xiàn)。

目前OPPO Find X上的3D結(jié)構(gòu)光模組Astra P當中，就集成了奧比中光最新的第三代芯片MX6300。

▲奧比中光Astra P技術(shù)指標

得益于MX6300的加持，奧比中光Astra P與iPhoneX相比，在功耗、分辨率、幀速、3D立體視頻、3D渲染，以及20-50cm距離識別時，兩者不相上下。在50-70cm距離以及強光環(huán)境進行識別時，奧比中光的表現(xiàn)效果甚至要優(yōu)于iPhone X。

從奧比中光此前公布的與蘋果iPhone X的對比結(jié)果來看，奧比中光的3D結(jié)構(gòu)光已經(jīng)達到了接近iPhone X的水平。

布局TOF 3D技術(shù)

雖然，目前奧比中光在3D結(jié)構(gòu)光技術(shù)方面處于國內(nèi)領先地位，并且3D結(jié)構(gòu)光技術(shù)也已被不少手機大廠所接收，但是從目前市場動向來看，TOF技術(shù)也開始逐漸成為熱門方向。

事實上，早在2016年，谷歌推出的Tango手機就采用了TOF技術(shù)，但在手機小型化和3D圖像分辨率方面均遇到困難近年來隨著技術(shù)的發(fā)展，TOF技術(shù)也開始重出江湖。

8月23日晚間，OPPO在上海正式發(fā)布了OPPO R17系列手機。其中R17 Pro就首次搭載了后置的TOF 3D視覺技術(shù)，其也成為了全球首個實現(xiàn)TOF 3D技術(shù)商用的機型。據(jù)了解，R17 Pro的TOF模組由舜宇光學供應，TOF技術(shù)或由pmd提供。

相對于TOF 3D模組來說，3D結(jié)構(gòu)光模組更為復雜，成本也相對較高。而且前置的3D結(jié)構(gòu)光的只能支持相對近距離的3D掃描，應用面也比較有限，只能進行解鎖、支付以及類似animoji的一類應用。而TOF 技術(shù)則可支持較遠距離的3D掃描，應用面也相對較廣，除了能夠支持3D結(jié)構(gòu)光的應用之外，還可以進行測距、AR等多種應用。這也使得OPPO、vivo同時都有開始采用TOF技術(shù)。

對此，盧克表示，相對于TOF技術(shù)來說，目前的3D結(jié)構(gòu)光技術(shù)更為成熟，并且結(jié)構(gòu)光的優(yōu)點在于一次成像就可以得到深度信息，能耗低，分辨率高，也更適用于需要頻繁使用的面部識別解鎖、支付等場景。而TOF更適合后置的3D拍照、娛樂等場景。可以說兩種技術(shù)各有優(yōu)勢，適用于不同的場景，相互之間并不一定是誰會取代誰，而是存在互補關系。目前奧比中光也在進行TOF技術(shù)的研發(fā)，會根據(jù)市場節(jié)奏和趨勢變化，適時推出相應的解決方案。并且，奧比中光在3D結(jié)構(gòu)光算法芯片研發(fā)上所積累的經(jīng)驗也能夠很好的應用在TOF方案上。

盧克強調(diào)，奧比中光做的是3D sensing，而不僅僅是結(jié)構(gòu)光。無論結(jié)構(gòu)光，TOF或是雙目，都是3D Sensing的具體技術(shù)實現(xiàn)方式之一。奧比中光會因應市場和客戶的需求，持續(xù)推出最有競爭力的產(chǎn)品。