今年6月19日，OPPO在法國(guó)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(jī)——Find X。作為一款定價(jià)高達(dá)4999元起的高端旗艦機(jī)，OPPO Find X在京東上首銷就取得了47秒銷量破萬臺(tái)，15分鐘銷售額破億元的好成績(jī)。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(dú)家技術(shù)供應(yīng)商，奧比中光這家國(guó)內(nèi)3D技術(shù)領(lǐng)域的獨(dú)角獸也成功引起了業(yè)內(nèi)更為廣泛的關(guān)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(jì)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(lǐng)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(guó)內(nèi)人工智能領(lǐng)域的獨(dú)角獸。在3D傳感器領(lǐng)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(shí)其也可以算作是一家芯片廠商，因?yàn)槠湟恢倍加性谧鲎约旱男酒瑥淖畛醯耐ㄟ^FPGA來實(shí)現(xiàn)，到后來設(shè)計(jì)專用的ASIC芯片，到現(xiàn)在，其ASIC芯片已經(jīng)演進(jìn)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(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，揭開了奧比中光的“芯”路歷程。

▲芯片研發(fā)負(fù)責(zé)人盧克

堅(jiān)持自主研發(fā)，四年三款芯片

由于3D傳感產(chǎn)業(yè)是一個(gè)很新的行業(yè)，奧比中光在2013年開始在消費(fèi)級(jí)3D傳感領(lǐng)域探索的時(shí)候，整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)都是空白的。既沒有相關(guān)的算法、芯片，也缺乏重要的光學(xué)部件等。而成熟的3D傳感技術(shù)，則需要包括光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、視覺測(cè)量算法設(shè)計(jì)、芯片設(shè)計(jì)、嵌入式開發(fā)、驅(qū)動(dòng)開發(fā)、SDK開發(fā)，三維重建計(jì)算機(jī)視覺、機(jī)器學(xué)習(xí)算法研究以及云端應(yīng)用算法研發(fā)等多個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)。

對(duì)外界來說，對(duì)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(shí)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(shí)產(chǎn)權(quán)，其中就包括了自主設(shè)計(jì)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(dāng)時(shí)雖然只有幾個(gè)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(dǎo)體行業(yè)從業(yè)經(jīng)驗(yàn)。其中芯片研發(fā)負(fù)責(zé)人盧克此前還在中科院龍芯項(xiàng)目中擔(dān)任主要項(xiàng)目成員。

“從奧比中光成立之初，就堅(jiān)定了走自主研發(fā)的道路，而自主芯片也正是其中非常關(guān)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(dāng)時(shí)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(fēng)險(xiǎn)巨大的芯片研發(fā)當(dāng)中，足見對(duì)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(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)首顆3D深度相機(jī)計(jì)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(guó)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(fèi)級(jí)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(yīng)用到了電視機(jī)頂盒，惠普家用掃描儀，優(yōu)必選的機(jī)器人當(dāng)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(yīng)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(shè)計(jì)的，2017年9月設(shè)計(jì)完成，采用了低功耗的設(shè)計(jì)，基于臺(tái)積電的40nm LP制造工藝，芯片封裝也進(jìn)一步縮小到了6×6mm，整體的功耗大幅降低，已經(jīng)滿足移動(dòng)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(shè)計(jì)，還需要對(duì)芯片制造、封裝有豐富的經(jīng)驗(yàn)，還需要與代工廠保持良好的關(guān)系。據(jù)了解，除了和第三方服務(wù)平臺(tái)合作，奧比中光也擁有了包括后端設(shè)計(jì)、晶圓封測(cè)等功能的完整團(tuán)隊(duì)。目前芯片研發(fā)部門核心人員已經(jīng)接近了30人。

4年時(shí)間連續(xù)研發(fā)3款芯片并推向量產(chǎn)，這對(duì)于一家并不是以賣芯片為生的廠商來說確實(shí)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(jìn)行快速升級(jí)迭代的FPGA芯片呢？

對(duì)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(huì)遠(yuǎn)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(yùn)算上面臨瓶頸，同時(shí)體積無法做小，有的散熱還需要風(fēng)扇。所以，對(duì)于我們來說ASIC更為適合。當(dāng)然，在進(jìn)行ASIC設(shè)計(jì)之前，我們通常還是會(huì)利用FPGA進(jìn)行原型開發(fā)。

據(jù)了解，目前，全球近2000家客戶采購(gòu)?qiáng)W比中光3D傳感器，包括國(guó)內(nèi)外500家機(jī)器人公司，惠普、支付寶等超10家世界500強(qiáng)企業(yè)。而這些客戶所采購(gòu)的絕大多數(shù)的奧比中光的產(chǎn)品當(dāng)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(duì)智能手機(jī)市場(chǎng)設(shè)計(jì)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(duì)于功耗、尺寸要求更高的手機(jī)等小型化移動(dòng)設(shè)備當(dāng)中，MX6300去掉了對(duì)于雙目3D的支持，僅支持3D結(jié)構(gòu)光，并采用了臺(tái)積電28nm HPC+工藝，F(xiàn)lip Chip封裝，芯片尺寸也進(jìn)一步做到了4×4mm2以內(nèi)，整體的工作功耗和待機(jī)功耗都做到了非常的低。

▲MX6300芯片實(shí)拍

此外，MX6300還采用了新的加速引擎和新的算法，同時(shí)還加入了對(duì)于多種鏡頭的適配，進(jìn)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(dāng)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(biāo)

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(shí)別時(shí)，兩者不相上下。在50-70cm距離以及強(qiáng)光環(huán)境進(jìn)行識(shí)別時(shí)，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(duì)比結(jié)果來看，奧比中光的3D結(jié)構(gòu)光已經(jīng)達(dá)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(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位，并且3D結(jié)構(gòu)光技術(shù)也已被不少手機(jī)大廠所接收，但是從目前市場(chǎng)動(dòng)向來看，TOF技術(shù)也開始逐漸成為熱門方向。

事實(shí)上，早在2016年，谷歌推出的Tango手機(jī)就采用了TOF技術(shù)，但在手機(jī)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(jī)。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(gè)實(shí)現(xiàn)TOF 3D技術(shù)商用的機(jī)型。據(jù)了解，R17 Pro的TOF模組由舜宇光學(xué)供應(yīng)，TOF技術(shù)或由pmd提供。

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

對(duì)此，盧克表示，相對(duì)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(diǎn)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(shí)別解鎖、支付等場(chǎng)景。而TOF更適合后置的3D拍照、娛樂等場(chǎng)景。可以說兩種技術(shù)各有優(yōu)勢(shì)，適用于不同的場(chǎng)景，相互之間并不一定是誰會(huì)取代誰，而是存在互補(bǔ)關(guān)系。目前奧比中光也在進(jìn)行TOF技術(shù)的研發(fā)，會(huì)根據(jù)市場(chǎng)節(jié)奏和趨勢(shì)變化，適時(shí)推出相應(yīng)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(yàn)也能夠很好的應(yīng)用在TOF方案上。

盧克強(qiáng)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(shí)現(xiàn)方式之一。奧比中光會(huì)因應(yīng)市場(chǎng)和客戶的需求，持續(xù)推出最有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。