苹果本周发布了最新一代ipad pro,这产品的更新周期可是16周,所以ipad pro的新科技布局是非常具有前瞻价值的,通常就会匹配下一代手机等外设。除了新处理器和键盘,最亮眼的就是lidar激光传感器。
很多敏感的朋友会问,是智能驾驶上的那种激光雷达么,其实可以这么理解。而苹果在移动端布局lidar传感器并不是为了智能驾驶,而是为了AR的应用场景。但是真正能做成品激光传感器的公司太少了。这时候,深入研究就会发现更核心的关键器件那就是VCSEL芯片,也就是垂直腔面激光发射器。
我们主要来看VCSEL
简单理解下三大红外光源。VCSEL就是垂直于芯片表面发射的激光,还有一种EEL(由集成电路边缘发射光源),最后是LED(面光源),VCSEL实际大小如同砂子般,又要兼顾内部复杂结构,及生成材料和过程严格,属于技术难度极高,现有供应都在外国公司手里。
VCSEL激光的实际应用是越来越多,一个20年前的技术随着科技的发展不断的被开发出新的潜力,最近更是呈现爆发趋势。最早被大家熟悉的可能就是曾经的高级光电鼠标,对比普通的led光源鼠标,当年可是嗷嗷的贵啊。高端商用方面最早是作为数据通信应用的核心器件,就是光通信里的光源,敏感的小伙伴又联想到了现在比较火的
新基建里的机房建设,对就是数据光纤里的核心器件。2017年苹果发布iPhone X,就推出了基于VCSEL技术的3D传感功能。除了手机领域,VCSEL还逐渐在3D成像、VR/AR,体感,手势控制物联网(工业
互联网)、数据中心/云计算,智能驾驶,激光显示(电视,电影屏),气体感知等领域中应用。真的太多了。
我们主要看数据中心,消费电子3D感测和智能驾驶这三块。
应用场景一:数据中心里的光通信
VCSEL是短距光通信市场唯一光源。VCSEL低功耗低成本,但功率低距离短的特点,主要应用在短距离的光通信线路,简而言之就是用在大型机房的。VCSEL也是光通信领域成本最低的一种激光器(除了LED以外)。对比于LED,VCSEL激光器具有高效率,响应时间快等特点. 光通信其实也是确认业绩向好的领域,
中际旭创(57.940, 0.09, 0.16%)啊
新易盛(63.030, 0.85, 1.37%)啊的年报都看得出来。
大型数据机房中,内部流量多,熟悉新基建的都是知道内部架构将从原来的三级式架构改为两级 “叶脊式”架构。该架构通过大量短距叶脊间通信实现,新结构用的短距离互联的线路数大幅增加,拉动短距光源VCSEL需求。低功耗特点也保证pue保持低数值。
这块领域里
光迅科技(32.490, 0.09, 0.28%)(纯正),纵慧芯光(芯片设计公司,兼顾光通信和消费3D传感,
欧菲光(15.410, -0.04, -0.26%)持股5.1%,
北京君正(93.500, -3.60, -3.71%)变相持有5.99%,
华西股份(8.680, 0.19, 2.24%)持股13,3%,,华西还持有索尔思光电5.47%,做光模块的),三安集成(
三安光电(23.770, -0.25, -1.04%))。
应用场景二:消费电子里的3D感测
用在手机中的VCSEL对技术的要求远低于电信级和数据中心的要求,第一,手机对距离要求短;第二,手机传输的流量小,所以iPad Pro才会说 5米内扫描。
其实从苹果10开始,VCSEL芯片的数量就稳定在三颗,但是一直在前镜头,安卓没跟苹果,因为成熟供给难度大,同时成本高和安卓不同价位机型需求一样导致3D感测镜头18,19年没有起势。现在新趋势出现在后镜头。又将打开新领域。华为和OV的高端机都已经标配。lidar 激光雷达传感器或者 tof镜头将替代景深镜头。之前你配我也配是规格竞争,然后真正进入5G链接AR内容的时代。下游软件应用打开将迫使手机的3D感测功能必备。
简述完整的面部识别过程
距离感受器,(确认物体接近),泛光照明器(确认接近的是脸部),点阵投射器(经过光学器件衍射成3万个点,扫描脸部) 三颗vcsel。就跟摄像头的逻辑一样,多一颗多一片天地,所以后摄位置的加入提升了更多的想象力,摄像头不才到4颗么。
苹果在3D感测领域收购的公司资产相当丰富,早期和
微软一起做kinnect的以色列公司也归苹果了。现在AR独角兽 magic leap曾经起家的 手势控制技术也是用的VCSEL光源实现的。其实大家可以深入去看,就发现太多的黑科技和VCSEL光源的关系,人机交互么。
敏感小伙伴儿肯定又想起炒作AR虚拟增强时候的的tof镜头,其实3D感测技术的两个分支,结构光和TOF镜头都是用VCSEL做光源,市场选择那种都受益。简单说,用lidar还是用tof还是用结构光,vcsel光源都是绕不开的。
刚不是说现在主流手机都纳入3D感测了么,安卓阵营一般比苹果技术延后1年半,安卓的大量加入,国产供应机会将会变多。机构预测2023年35亿美金,包括消费电子,数据业务,工业互联和自动驾驶。复合增长30到40%。
为了解决功率和品质问题,需要在砷化镓衬底上长晶,所以砷化镓也是这个过程里重要的需求,
海特高新(17.850, -0.63, -3.41%)和
云南锗业(10.300,-0.04, -0.39%)这种砷化镓标签股也会从中受益。
应用领域三:智能驾驶
现阶段的VCSEL激光雷达在近距离50米内的精细定位上有优势。但远距离的300米外的领域需要更大功率的VCSEL,消费电子领域940纳米的是最佳尺寸,但在车用领域需要1550纳米。但碍于现阶段的成本问题通常都是几种定位技术混搭。
激光雷达对比智能识别图像,毫米波和超音波是有更全面的优势,劣势在于需要通过机械旋转实现快速覆盖,但仍然是现在主流智能驾驶公司的选择,特斯拉除外,他减持用图像识别加毫米波雷达。
但是对于座舱的感测应用,比如疲劳驾驶或者眼神控制等职能驾驶功能,现有的VCSEL是最佳选择,也是需求突破口。等于座舱内多了一颗。
其实跟VCSEL相关的标的很多,作为芯片,VCSEL元件供应链可区分为五大应用别:GaAs基板商、GaAs晶圆厂、IDM厂、制造代工厂及封测代工厂
其中三安光电、
乾照光电(5.830, -0.24, -3.95%)两家已经有VCSEL产能甚至已经小批量供货的公司。而纵慧芯光则名副其实的实锤确认供货华为,领域横跨光通信和3D感测。虽然没上市但持股上来看(华西村持股大于北京君正大于欧菲光)三安和乾照都是上游企业,同理看
华灿光电(6.740, -0.05,-0.74%)也确实18年非公开增发里也有投资7亿为期三年的产能建设。同样封装端:
瑞丰光电(5.920, 0.07, 1.20%)、
国星光电(12.520, -0.01,-0.08%),
晶方科技(88.270, -3.22, -3.52%),测试端的
必创科技(27.880,0.38, 1.38%),
杰普特(42.120, 0.08, 0.19%)也都在互动中提及做好了准备。
这里看下 乾照光电:
敏感小伙伴已经知道他炒过一波三代
半导体氮化镓,也有miniled量产的预期。其实我之前聊过,这就是led上游公司的标准动作,三安华灿也都有。市场下游需求不明确的时期,上游做库存的需求是最接近现金流的抓手。公司官网已经展示了自主研发生产940 nm VCSEL的外延片和芯片产品,苹果御用的vcsel供应商finisar也多次表示最佳消费电子领域的尺寸就是940纳米,可见乾照光电目标消费电子领域是很明确的。互动里也说过目前用于3D传感的VCSEL产品已开始面向3D结构光、ToF和距离传感器等客户小批量出货。在磨合中,但具备大规模量产能力。做股票肯定离不开市场的情绪,这样的市况下,逻辑只要是有价值的,盯着股价越跌心情就越好,这也就是常做功课会更乐观的原因吧.