如果要用一个词，来评价汇顶科技在生物识别领域的地位，那必然是——遥遥领先，遥遥领先，遥遥领先。
千呼万唤，千难万阻，千辛万苦，千山万水，汇顶科技历经三年研发，在今天发布的VIVO 100X ultra上，首次正式官宣汇顶的王牌产品，超声波指纹。同时还有触控+音频三件套，这是目前单台手机，汇顶产品单机价值最高的一款手机。
本文有点长，聊聊过去、现在和未来。
一、指纹识别的前世今生
2013年9月，手机指纹鼻祖苹果，在iPhone5s上发布了首款电容指纹，一款划时代的产品掀起空前的关注，一批厂商蜂拥而上，引发各种底部、背面、侧面电容指纹爆发式增长。
2016年9月，小米5s全球首次发布超声波指纹，只不过当时的超声波指纹是集成在Home按键中，并非如今主流的屏下超声波，最终只是昙花一现。
2017 年，在vivo Xplay 6 改装机上，首发了高通超声波屏下指纹识别技术。随后，vivo又推出了全球首款搭载超声波指纹手机——vivo X20 Plus UD。
2017年9月，指纹识别走到十字路口，一时间质疑声四起。苹果在iPhoneX新机发布中，令人震惊的取消了电容指纹，正式采用人脸识别作为替代并沿用至今。那一年，摆在安卓厂商面前的问题，跟还是不跟？对汇顶科技来说，面临生死存亡的考验。
2018年3月，拐点初现，第一台屏幕指纹量产机面世。vivo X20 Plus采用了美国新思Synaptics提供的光学指纹（准直器方案）。随后的vivo X21进一步对指纹技术进行优化，这时的供应商除了美国厂商外，多了一家中国企业的身影——汇顶科技。
2018年6月，vivo继续与汇顶科技合作，vivo NEX旗舰版上使用了汇顶科技独供的屏下光学指纹方案，这种方案的重大创新，是采用透镜式方案，替代了以往准直镜方案。这就是沿用至今的短焦指纹，汇顶作为这种技术的开创者，打造出当时的爆款产品。
2019年11月，小米发布CC9 Pro，首次采用汇顶科技的超薄光学指纹。这种指纹创新采用微透镜 + 微准直的方式，综合前几代指纹的技术优势。
2021年1月，三星S21首发高通第二代3D超声波指纹，对光学指纹发起重大挑战，逐步占据一席之地。
2021年8月，国产手机厂商纷纷跟进超声波。魅族18携超声波指纹回归国内视野，随后vivo也成为超声波指纹的最大支持者，iQOO系列、vivo X数字系列、X Fold系列、X Note系列，先后发布了广域超声波、折叠屏双超声波等产品。
2021年也是一个屏幕面板的技术拐点，在国产手机大面积跟进超声波指纹后，汇顶在当年也随之上马了超声波指纹项目研发。
2023年，VIVO子品牌iQOO11Pro首发新一代高通超声波指纹，还并没有采用汇顶的超声波指纹，不过在设备信息代码库中发现，预留了汇顶超声波指纹的信息。
2024年2月，还是iQOO11Pro，汇顶以二供身份进入该机型，公司官网也首次更新了超声波产品信息。
2024年5月，VIVO X100 ultra发布，汇顶的超声波指纹，终于迎来首次商用官宣。
VIVO是汇顶的真兄弟、亲兄弟。在各类指纹的推广中，一直扮演着关键角色。特别是2017年，在指纹发展的十字路口、生死存亡之际，得到vivo力挺，当然也凭借汇顶自身的技术突破，在面对苹果放弃指纹的情况下，在短焦指纹领域打了一场翻身仗，并于2019年迎来业绩全面爆发。
汇顶和VIVO的铁，还要追溯到当年还是做固定电话芯片的汇顶，和VIVO前身步步高集团，在电话机产品合作上就结下了深厚友谊。这里要真心的感谢老铁支持。
二、指纹市场的竞争格局
1.从技术路径看，指纹识别技术领域，一共出现三类四种主流技术，电容指纹、光学指纹（短焦光学指纹/超薄光学指纹）、超声波指纹。三类四种指纹技术各有其优劣势。
电容指纹:优点是便宜，技术成熟，解锁速度也很快，但无法放置于屏幕下方，主要放在手机侧面。现在一般在低端机型中使用，但由于折叠屏的屏幕特性，在折叠屏中也被广泛采用。
短焦光学指纹:技术成熟，价格适中，是中端机型的主流选择。由于镜头模组较厚，影响内部结构堆叠，因此只能放在屏幕最下端，影响手指解锁的舒适度。同时在湿手、油手或者暗光环境下，对解锁效率有一定影响。
超薄光学指纹:汇顶独创指纹技术，采用细小的微透镜列阵组成的薄膜镜片，替代厚重的传统镜头，使得厚度只有原来镜头式指纹的十分之一，不受空间堆叠影响，可以摆放在屏幕任何位置。性能上优于短焦指纹，价格比短焦贵，但比超声波便宜。
超声波指纹:性能上无疑是最优选择，湿手、油手、暗光、强光，任何环境都能自如应对。稍有的缺陷在于不适用硬屏，但目前软屏在中高端已成为主流。关键问题还是在于贵，这是影响产品推广上量的主要原因。曾经高通超声波一家独大之时，只有在高端旗舰机型中才能见到超声波的身影。未来在汇顶带动下，将成为一个大众化的产品。
2.从商用情况看，我汇总了近年来手机指纹商用情况。
三星是超声波指纹的坚定支持者，国产魅族和vivo（iQOO）也随后加入了高通超声波行列。
小米、OPPO（一加、真我）、谷歌、中兴系三机，则是汇顶超薄指纹的支持者，21年因为大环境影响，华为、小米、OPPO一度从超薄指纹降级短焦指纹，目前除了华为基本回归。
随着OLED替代LCD屏幕的发展趋势，可以看到像红米Note等千元机型，也在逐渐从侧面指纹升级为短焦光学指纹。
当然，还有有一些比较抠门的厂商，5000以上旗舰机还在采用镜头式指纹。华为曾经是最早一批采用超薄指纹的客户，但目前仍然采用短焦指纹。荣耀是从始至终、一如既往采用短焦指纹，确实是抠，希望他好自为之。
以下我汇总了全球安卓系旗舰手机的指纹运用情况。
3.从竞争格局看，汇顶科技一直光学指纹的领导者，即使在激烈的价格战下，市占率2023年还维持在70%，其他入局者包含神盾、思立微、极豪。而超声波对手只有一家高通。
在研发超声波的这些年，汇顶光学指纹受到了很大挑战，主要压力来自于OPPO与韦尔豪威投资成立的极豪科技。这家由旷世的算法团队和豪威的CMOS团队组成的技术班底。极豪CEO是一个90后，30岁不到掌舵极豪科技。曾经全国奥数金牌，保送清华计算机系，随后成为旷世科技的5号人物，凭借在算法上的独特优势，把短焦光学和侧面指纹卷出了天际，率先把光学指纹解锁速度降到200ms以内，随后突破了100ms，这个速度已经和超声波指纹没有太大差异。
不得不说清华系做技术确实很强，很多硬件解决不了的问题，通过算法攻克，在数字竞赛上一路风头正劲。
但商业赛场，不同于数学竞赛，即使极豪算法水平再强，能把解锁速度卷到极致，但几十毫秒的解锁速度优势，对消费者体验微乎其微。关键在于综合性能。
这几年，在前有强敌、后有追兵的情况下，汇顶科技在又一次生死存亡的十字路口。如今，汇顶推出了超声波指纹，彻底阻断了追赶者的步伐，这包括极豪在内的所有光学指纹厂商，这是他们远远所无法触及的技术领域。等待他们的，除了技术竞争以外，还将面临面板技术路径的大变革。
三、光学指纹的生死命门
在面板发展的大趋势下，催生了透光屏、低透光屏的发展。面对这种屏幕，光学指纹在高端机型中将面临终结，而超声波指纹是目前的唯一解。
到底什么是不透光屏幕、低透光屏？
从字面理解，这种屏幕无法或者很难被光线穿透，面板下的传感器无法读取屏幕上方的指纹图像，导致光学指纹读取失效。只有超声波自身的穿透特性，不依赖光线照射，可以穿过不透或低透光的屏幕，获取指纹数据。
不透光屏幕，一直存在折叠屏上。由于屏幕需要反复折叠，厂商采用更加轻薄的面板，但面板薄到一定程度时，屏幕刚性大幅下降。厂商选择在玻璃层和发光层下方增加一个支撑层，一般为钛合金材料，使得强度更高、韧性更好。但是，放在钛合金层下面的传感器，就一点光都透不过去。
2021年，一种新型的不透光屏加快落地。三星Galaxy Z Fold3首次发布了名为Eco² OLED屏幕，三星内部称之为Pol-less，国产的京东方称之为COE，天马称之为CFOT。这种屏幕与普通OLED相比，可将功耗降低25%，透光率提升33%。而最新Eco² OLED Plus技术可将功耗再降低37%，透光率则突破性提高160%。这将是面板发展的终极趋势，此类屏幕最大的技术变革，是取消了偏光镜，让屏幕厚度下降了40-100微米。取而代之的是采用了彩色滤光膜，这种滤光膜具有不透光特性，填充在彩色像素之间，让面板密不透光。
这种屏幕依然会在折叠屏中成为主流，但最关键的是，无偏光镜技术的这种pol-less技术，未来还会逐渐在直板手机中得到普及。
从面板设计的大趋势来说，屏幕像素单元的密度越来越高，设计电路复杂度越来越大，像素间的间隙越来越小，透光性能越来越差，这是不可逆转的大趋势。手机前置的摄像头，还能通过挖孔的方式解决，而体积更大的指纹传感器，只有超声波指纹唯一出路。
四、生物识别的终极对决
全球手机市场大概12亿上下的出货量，扣去苹果2亿多的出货量，安卓手机大概还有9亿多的市场份额。这9亿多的机型，是汇顶的主战场。
超声波指纹的短期目标客户是5000万到8000万量级的安卓旗舰机型，长期目标锁定1-2亿出货量的次旗舰和中端顶配机型，哪怕与高通各分一半市场，掐指一算，带来的业绩增量未来可达到20-30亿甚至更高水平。
下面简单展望一下超声波指纹的未来格局。
1.不可撼动的领导地位
汇顶超声波指纹的面世，无疑向世界宣布，我是全球的指纹老大，不可撼动的老大，毫无争议的老大。从2021年启动超声波研发立项，一版定案，2024年初小批量供应，24年中启动放量。哪怕高通你再厉害，再多专利封锁，3年时间，超声波指纹说做就做出来了。这个研发速度以及商业转换速度足以体现实力。
很多人说，超声波指纹不是汇顶独创的，只是跟在高通后面的复制产品，体现不了创新力。讨论这个问题可以创新药领域来解释，一款产品成为First in class固然重要，但要成为Best in class才是终极目标。FIC确实有很大几率成为BIC，因为有先手优势、有专利卡位，但被后来者弯道超车也很常见。
汇顶的竞争优势，性能与成本，让超声波指纹不再是高端机型的专属，形成了具备大众普及化的技术条件。
我不是第一家，但我要成为最好的一家。
2.不可逆转的屏幕趋势
前文已谈到了低透光屏、不透光屏的发展大趋势，这是超声波指纹“被动”放量的市场需求所在，也是汇顶加快超声波指纹研发的初衷，更是光学指纹在中高端市场走向衰退的技术趋势。
这种屏幕已发展了好几年，在今年4月的投资交流会上被张总首次提及，在中高端机型中，随着屏幕反光结构、线路走线布局的改变，像pol-less这种不透光屏幕加快商用，可以说光学指纹已经走向了末路，厂商不得不选择新的替代方案。这也是为什么汇顶在这三年，集中全公司上下最强的资源力量投入到超声波指纹研发中。
这不仅是面子问题，更是生存问题。得超声波者，得高端机的天下。
选择超声波，解锁速度快并不是替代的必要理由，而是迎合了面板发展的大趋势，是高端机型不得不替换超声波指纹的历史必然。
3.持续厚增的单机价值
超声波指纹，是目前汇顶全产品矩阵中，单价最高的一颗芯片。
价格这东西比较敏感，在网络平台也没必要探讨太明白。可以肯定是随着时间推移与规模出货，单颗芯片成本必然逐步下降。
正如前文表格中所示，高通超声波指纹大概在5美元多，以往的单点超声波是8×8mm的传感面积，新版超声波被汇顶卷到了5×5mm，只有上一代版本面积的40%多。晶圆成本是最大的刚性成本，在满足同样性能的情况下，sensor面积越小，晶圆成本越低。
sensor面积大幅下降后，单价肯定也是大幅下降的，将大幅低于原来的5美元，甚至我相信未来会下探到3美元+。
一定有人要问，价格不是贵越好吗，降价也会是好事吗？
有一条商业铁律，只有降价才能放量。通过技术进步推动成本下降，达到规模量产的条件，实现以价换量。
单价和营收的关系是一条正态分布曲线，单价高昂、出货量较小，营收较低。单价下降到一个极值，出货量大幅增加，营收达到峰值。但是再往后即使继续下降成本、增加出货量，但营收体量增加的不明显，甚至可能下滑。
4.稳步扩大的目标客户
超声波指纹的先期定位聚焦高端市场，成为旗舰机型的标配。客户对象分为三类，市场拓展分为三步走。
第一类，是VIVO/iQOO等一直采用高通超声波的厂商，本身对超声波有采购需求，并乐于接受替代方案。这里还包括三星，汇顶明年最重要的目标客户，没有之一。即使是菊厂的高端机出货量级，相比起来也差距太远了。
这种直接挖对手墙角的方式，属于直接增量。
第二类，是小米、OPPO/一加/真我，以及谷歌等一直采用汇顶超薄指纹的客户，3美元多的超薄指纹都用了，再贵那么一点，用个超声波也不是太大问题。
这类型属于相对增量，可以理解为左手打右手，虽然是自己打自己，超声波换超薄，但单机价值有一定提升。
第三类，是高端机型还在执迷不悟使用短焦指纹的两个H客户。这两个比较麻烦，因为他们2家都推了3D人脸识别，所以对指纹升级的需求相对弱一些。荣耀今年已经开案了超声波，至于菊厂，今年先暂时忽略。
从市场拓展来看，分三步走。
第一步，占领安卓系的旗舰直板机型，有量，价高，对配置升级的需求大。MOV是主力部队，三星是未来第一目标客户，毕竟目前在全球高端手机市场，能和苹果一拼的只有三星。
第二步，渗透安卓的次旗舰或者中端流量机。这是最重要的一步，也是能否放量的关键。这类型有量支撑，也有差异化需求，一旦下探成功，放量可期。
第三步，拓展安卓折叠屏机型，目前折叠屏出货量还小，不过在快速增长阶段。关键在于，内外屏可以各上一颗超声波，一机顶俩。
国产高端机年销量，也就曾经的华为MATE40系列能超2000万，现在仍然还起不来。除此之外，只剩小米的数字系列达到千万量级，其他品牌还是有点具体。国产手机，能上千万级出货量的都在中端机型。所以未来的中端机，才是决定超声波能否放量的核心因素。
5.渐进增长的业绩贡献
很多人问超声波指纹算不算汇顶的爆款产品，如果爆款的定义是指17年的屏下光学指纹，那超声波应该不算。
2018年汇顶屏下光学指纹开启规模化商用，差不多就像2024年的超声波。但光学指纹爆发力太强了，在2019年1年时间，光学指纹从30亿暴增到54亿，一年时间净增加24亿，迎来一夜暴富，堪称为顶级爆款产品。超声波要突破20亿营收，我估计怎么样也要2-3年以上。
当年的屏下光学指纹，是手机迈向全面屏最关键的一块拼图，属于从0到1的技术变革，现在超声波是从1到2的优化升级，前者是有与没有的问题，后者是好与更好的问题，需求相对没有那么迫切与强烈。所以超声波很难是爆炸性的增长，只会以稳健上升的态势逐步渗透提升。
今年能用上汇顶超声波指纹的机型其实已经差不多明确了，覆盖MOV以及子品牌旗舰，估摸量级在2-3000万，有望5亿以上的营收贡献。至于明年，如果三星能有所动容，哪怕是二供，超声波贡献将突破十亿，次旗舰或中端流量机如果能顺利下沉，20-30亿营收也不是问题。
6.组合出击的产品矩阵
分析超声波，不能只看超声波，要从指纹产品矩阵来看。
汇顶的三类指纹产品矩阵已形成，市场推广策略可以总结为三个字：“向下卷”。
超声波牢牢占领高端，在旗舰直板机型、折叠屏机型中覆盖上量。高端机型虽然量级小，但动辄大几千、上万元的机型，对成本的包容度也会更大，在项目初期、成本相对较高的情况下，是推进项目落地的首选。
光学指纹占领中端，并向低端机渗透。光学能向低端机渗透的基础条件，在于OLED屏幕扩张增长。23年OLED屏幕占比首次超过50%，但如果抛去苹果，整个安卓市场OLED屏幕采用率大概30%多，空间还有很大。因为屏幕特性，LCD屏幕无法采用屏下指纹，被OLED替代后，将加快带动光学指纹的渗透拓展。
侧边指纹一方面捡漏还没有指纹识别的低端市场，一方面在折叠屏中锁定份额。虽然侧边指纹定位低端，但是出货量巨大，特别在手机机身轻薄化的趋势下，形成了超窄侧边指纹的微创新需求，提高了一定技术门槛。折叠屏手机目前大部分也是采用超窄侧边指纹，单价甚至比低端的光学指纹还贵。
超声波是指纹产品组合的价值先锋，光学指纹为基础中军，侧边指纹为量级后盾，通过组合出击的方式，高中低端全面布局、抢占市场。
现在就是超薄光学指纹有点尴尬，可能会就此淡出市场，不知道未来会如何定位。
7.牢不可破的伙伴关系
汇顶与那位海外对手相比，客户优势是天然形成的巨大优势。除了苹果和三星，中国手机厂商全球市占率接近60%。
如果要说锅铲替代，这个词太敏感了，现在强调对待外资企业必须一视同仁，反正就是撒开手公平竞争。竞争肯定是公平竞争，但客户就在家门口，除了小米北漂以外，其他华荣OV加上传音，5大手机厂商都在深圳或东莞。离客户近，沟通成本、服务优势都会集中体现。业务上的问题随叫随到，工作之余喝喝小酒、撸撸小串、唱唱小曲更方便联络感情。
十多年的客户基础，所建立的深厚友谊、形成的牢固伙伴关系，这是其他厂商不具备的。只要性能达标，MOV几家毫不犹豫纷纷支持超声波商用，给予了巨大的帮助与支持。
当然，高通的骁龙捆绑大法伤害性还是有点强，也有国产厂商就范，我相信这种行为持续不了多久，会一步步被瓦解。
8.悄然形成的小院高墙
整个芯片产业链上，涌现出许多大体量、高单价的热门赛道，相比之下，指纹芯片容易被忽视，显得有些默默无闻。
但从整体产业链竞争格局来看，指纹产品甚至远远好于许多热门赛道。
光学指纹经过7-8年的市场沉淀，汇顶仍然牢牢占据70%以上的市占率，市占率超过5%的竞争者也只有台厂神盾和国产思立微，后起之秀极豪似乎已经越走越远。进入超声波市场，能与汇顶一战的只有高通，国产为零，而且会在至少未来3-5年内保持国产零竞争的状态。这就意味着，没人在后面卷你，也没人和你打价格战，至少保持3年以上的发展扩张红利，正好避开打得火热的中低端机，甚至还可以放开手脚在光学指纹上打价格战，自己牢牢占据高端市场。
像极豪这样喜欢卷参数、像思立微这样喜欢抄技术的企业，我建议各位老师们，苦海无涯，回头是岸。
有句话怎么说来着，走自己的路，让同行无路可走。
9.留有后路的技术储备
一定有人提到指纹被人脸替代的问题。所以，分析指纹就不能只分析指纹，要从生物识别这个范畴来看。
生物识别在手机上的功能作用可以分为三类，屏幕解锁、应用登录、金融支付。安全性从低到高、逐步增加。指纹可以覆盖上述三类功能，人脸就要作区分了，如果像苹果以及极少数安卓手机使用的3D人脸识别技术，也能覆盖上述三类功能需求。但大多数安卓手机用的只是2D人脸或者配合红外做出的精度比较低的3D人脸，这类型人脸识别只能用于屏幕解锁，至于金融交易领域，远远无法达到安全性要求。相当于即使是去超市买东西也无法用人脸支付，如果没有指纹，那就只能干输密码。
制约人脸识别上量最根本原因，就是成本。所以除了不差钱且有结构光专利技术的苹果以外，没有一家安卓手机能放弃指纹识别，对，没有一家。
我特别希望3D人脸识别能被手机厂商广泛使用，因为不论是是3D结构光或者ToF两种主流3D人脸识别技术，汇顶都已取得商用或具备商用条件。
只要客户想推3D人脸，在有量的支撑下，汇顶就能进一步把成本做低，推成市场主流。毕竟结构光是贵的离谱，ToF价格也是高高在上。目测若干年范围内，手机厂商都不会有放弃指纹、只用人脸的方案。
10.一望无际的蓝海市场
超声波技术，是汇顶在传统光学基础上的一次突破升级。除了在指纹识别领域的广泛应用，超声波的应用市场十分广阔。
比如车载超声波雷达，用于倒车雷达的自动泊车应用领域。比如工业领域的超声波流量表计，工业机器人上的超声波避障功能，还有医疗领域的超声波检测设备等。
超声波的上限在哪，目前还无法估计，只是有些想象空间虽然美好但还太遥远，三年内落地不了的，先当做美丽的愿望，还看不到边，想想就好。
随着超声波推出，汇顶在光学指纹上，无惧几家小厂竞争，在超声波指纹上，拉开架势准备大干一场。有价的保证，有量的支撑，还有屏幕低透光的大趋势，这为超声波放量扫清了道路。
今年选用汇顶超声波的机型已经基本画完圈圈了，真正的变量在于明年。
我想对那些还在执迷不悟用短焦指纹的甲方爸爸们说：客户体验在哪？品牌保证在哪？价值体现在哪？超声波指纹在哪？赶紧用上上上上！
超声波指纹，向上打开了天花板，向下稳住了基本盘，主导着这场反击大战全面打响。
让我们共同见证这一伟大的历史时刻。