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一個台灣人、兩家台灣公司 打造全球臉孔辨識軍火庫

精華簡文

一個台灣人、兩家台灣公司 打造全球臉孔辨識軍火庫

奇景光電和台積電是iPhoneX Face ID關鍵零組件的提供商。 圖片來源:蘋果官網

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一個台灣人、兩家台灣公司 打造全球臉孔辨識軍火庫

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本次iPhoneX最大亮點,是臉孔辨識技術──Face ID。《天下》經過半年的追蹤,證實台南的奇景光電,以及科技龍頭台積電,是該技術兩大關鍵零組件的主要供應商。兩項台灣最新的「世界第一」,也因此呼之欲出。

緊鄰南部科學園區的樹谷工業園區,設立在十多年前,是全盛時期奇美電子的液晶電視配套專用園區。如今,奇美已淡出科技業,但這個現已綠樹如蔭的台灣最美麗工業區,仍孕育出台灣下一個能夠在世界獨領風騷的頂尖高科技公司。

一棟結實的科技廠房已見雛型,吊車、灌漿大卡車,上百個工人日夜趕工。這是奇景光電在今年3月,宣布該公司史上最大的投資,8000萬美元(約24億台幣)蓋出的新廠房,將新增8吋晶圓級光學(Wafer Level Optics)產線。

日夜趕工之下,奇景只花了6個月時間,晶圓級光學新廠就已初具雛形。預期將在明年初投產,讓Android手機也可大玩臉部辨識。(陳良榕攝)

奇景光電曾是當年的台灣第二大面板廠奇美電子旗下的驅動IC供應商,由許文龍愛將,前奇美電子技術副總吳炳昇擔任董事長領軍。一度與聯詠並列世界兩大驅動IC公司。

但該公司最新的成長動能卻來自,比米粒小的光學鏡片,隱隱成為股王大立光的最新勁敵。

那個極細微的玻璃鏡片,將裝在最新的iPhone X前端,成為當前最夯的臉孔辨識(Face ID)的關鍵零組件。

臉孔辨識的關鍵零組件,來自奇景

這種晶圓級光學元件,奠基在半導體產業累積數十年人力物力打造的高效率、超高精密度的製程技術。它一直被預言,將以更快的生產速度、更低的成本,更高的精度,掀起光學業的製造革命。

600公尺外的奇景總部,一樓的辦公空間,以及地下一樓的部份員工餐廳與停車場,都讓位給新擴的晶圓光學產線,從今年第三季開始加緊趕工出貨。

奇景在法說會預告,第三季靠著晶圓級光學新產線的投產,該公司非驅動IC業務將爆發成長90%,預期新增約8億台幣的營收。

業界心知肚明,這又快又急的驚人的特殊需求,在今年,只可能來自一個客戶──iPhoneX。

蘋果新品發表會一個月前,奇景的第二季法說,吳炳昇胞弟、奇景執行長吳炳昌有點興奮,滔滔不絕的講了一個多小時。

摩根士丹利證券分析師詹家鴻問了個「陷阱題」:Andriod陣營與非Android陣營佔2018年奇景營收的比例?

吳炳昌說,他完全不能回答這個問題,因為「據我所知,非安卓陣營只有一家(蘋果)啊!」,旁邊爆出一陣笑聲。

但他回答另一個問題時提到,「如果任何人聲稱今年有3D感測(蘋果臉部辨識的背後技術)的相關營收,一定是來自蘋果,因為其他家都還沒有這個功能。」

這形同間接承認蘋果是奇景的客戶。因為,他幾分鐘前,才強調目前3D感測是奇景晶圓級光學產品的出貨第一優先。

奇景對外發言管道,不願對此置評。但一位與奇景合作3D感測產品的大廠主管證實,奇景的光學產品是出貨給蘋果。

台積秘密武器亮劍:940奈米光線

除了奇景,台積電是另一家在蘋果3D感測方案的關鍵台灣厰家。

iPhoneX前端負責接收雷射光的近紅外光(NIR)影像感測器,便由台積承製。同業表示,可能是獨家供應,也可能與歐洲的意法半導體對分訂單。

這是台積電醞釀已久的祕密武器,第一次亮相。

很少人知道,台積也有生產數位相機、監視攝影機用的CMOS影像感測器,但始終落在日本新力與南韓三星之後,「台積花了20年時間,還是第3名,」台積感測與顯示器業務開發處長劉信生,在今年5月的台積電技術論壇說。這對事事爭第一的台積人而言,是奇恥大辱。

這回,終於等到機會,在新興的近紅外光(NIR)感測器領域,台積有機會登上世界第一。「我們要彎道超車,」劉信生有點興奮地說。

為什麼台積這麼有把握?因為一段獨特,人眼看不見的的光譜──940奈米光線。

這個光譜特別好的地方是,太陽光經過大氣層散射之後,也不會發散出該頻段光線。

因此,當iPhoneX前端的微型雷射,射出數萬道940奈米的光束到人臉,再反射到台積製的感測器的過程。不論在室內或是外,「不會被任何其他光源打擾。」劉信生說。

業界預期,這個頻段的雷射將在AR、無人車及其他物聯網領域廣泛使用,成為未來蓬勃發展的「機械視覺」領域的主力光源。

劉信生表示,未來每一支智慧型手機會裝至少3到4顆這種專看特殊光源的「機械眼」,而且,「照我們自己的情報,台積應該是領先的。」

儘管三星、新力也投入該領域,但目前台積製程的量子效率(quantum efficiency)最高,在940奈米波長可超過35%。這代表,用功率較低的雷射,台積的感測器就可判讀。結果,就是較省電,這在智慧型手機領域是最重要的優點。

奇景自行設計的近紅外光(NIR)感測器,也由台積製造。性能讓吳炳昌大讚不已,「量子效率是市場上競爭對手兩倍以上。」

史上最貴,在台灣售價高達35900元的iPhone X,究竟能賣出多少台,尤是未知之數。

但奇景卻對明後年的展望極為樂觀。不但新廠將在年底完工,旁邊還留有足可再蓋兩棟新廠的空地,可能很快也會派上用場。

「從我們客戶的激動程度來看,」吳炳昌在法說時表示,「第二期的擴建,將比預期提早很多,這樣才能滿足未來二到三年時間(的需求)。」

原因是,智慧手機晶片的王者──高通,聯手奇景與台積電,開發出性能不輸蘋果「Face ID」的3D感測完整解決方案。未來計劃成為全球上億支高階Android手機的標準配備。

「蘋果的技術不一定領先,有部份它領先,有的是我們領先,」領導整個3D感測方案的高通工程技術副總裁章建中充滿自信地說。他是台灣人,清大電機系畢業到美國留學,博士畢業即進入高通工作至今。

高通工程技術副總裁章建中是高通元老,3萬名員工中,他的編號是800多號。他擁有加州大學聖地牙哥分校電機博士,是高通共同創辦人維特比(Andrew Viterbi)的學生。(高通提供)

而且,他也是吳炳昌在台南一中大一屆的學長,但兩人在校時互不相識。

高通的台灣人

早在iPhone發表會的一個多月前,在高通的美國聖地牙哥總部,章建中就向到訪的台灣媒體團說明與蘋果「Face ID」幾乎一模一樣的功能。使用者只要拿起手機,就能以千分之幾秒的速度,辨識「主人」輪廓,立刻開機。

「手機真正的使用介面應該是這樣,看到你就會開機,」他說,「你是主人嘛,你的寵物應該認得你。」

高通架構整個技術概念,其中極關鍵、用來勾繪出人臉輪廓的「3D深度地圖」演算法,更是高通獨家專利。

奇景負責打造硬體的「一站式購足服務」。吳炳昌在法說會上得意地說,奇景組成了一個3D感測的「A-Team」。其中,幾個關鍵零組件由奇景自行開發、生產,包括晶圓級光學元件、雷射驅動IC,與台積合作的近紅外光感測器,以及用來加速3D深度運算的ASIC晶片。

熟知內情人士表示,其他重要零組件,雷射和iPhoneX一樣,都由美國Lumentum供應、模組組裝廠則是香港上市的信利光學。

吳炳昌強調,像這樣掌握多數關鍵零組件的自主開發能力很關鍵。「我們可以快速為(手機)客戶量身打造解決方案,」他說,「這將對新進者構成很高的進入障礙。」

吳炳昌說,這個命名為「SLiM」的3D感測解決方案,平均單價可能在15到20美元以上,其中奇景所佔比重將超過一半。

「這對奇景而言,會是個大改變(game changer),」吳炳昌補充,「如果一切按計劃進行的話,奇景明年會非常、非常不一樣。」

至於高通,這個無線通訊領域的霸主,背後有更大戰略企圖。

首先,「SLiM」必須搭配新一代高通的Snapdragon處理器使用。Northland證券公司分析師賽潘希斯(Tom Sepenzis)便因此調高高通的目標價。他認為,近年積極改用自家處理器的三星與華為,會為了追上iPhone X,而心不甘情不願地在部份旗艦機型,改用高通處理器。

高通最佳策略,就是協助Android大軍

而且,高通近來與蘋果交惡,雙方甚至為了專利授權金在法庭激烈互告。高通被踢出蘋果供應鏈,是遲早的事。Hololens

高通最好也最務實的報復,就是協助Android大軍,以最短時間,追趕上蘋果的最新創新。

因此,當有「全世界最懂蘋果的分析師」稱號的凱基投顧分析師郭明錤,在8月下旬發表報告指出,高通的3D sensing軟硬體均尚未成熟,大量出貨最快要到2019年。

高通與奇景迅速反擊,聯合發布新聞稿指出,2018年第一季即可量產。距離iPhone開賣時間,可能不到3個月。「客戶的量產時間表非常大膽,」吳炳昌說。

市場預估,第一波搭配「SLiM」的智慧型手機廠家,可能是中國的小米與Oppo。

在這場風起雲湧的最新智慧型手機大戰,奇景與台積電卻都是「左右逢源」,因為它們的產品──晶圓級光學元件、近紅外光感測器製造服務,都獲雙方陣營採用。

尤其是奇景的晶圓級光學業務,歷經Google Glass、微軟的AR頭盔Hololens採用,但都是叫好不叫座,在美國納斯達克掛牌的奇景股價也隨之起起伏伏。

但十年磨一劍,隨著蘋果「Face ID」驚動四座,奇景練兵多年的晶圓級光學元件,業績有機會爆發成長。

台南也蘊育出台灣在尖端科技領域,最新一項「世界第一」。(責任編輯:王珉瑄)

延伸閱讀:深度專題──iPhone X全解析

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