【全文】iPhone13帶路 光學雷達迎商機大潮

文|唐子晴    攝影|楊彩成 鄒保祥    繪圖|于子薇
蘋果執行長庫克(Tim Cook)一直對稱霸AR(擴增實境)產業雄心勃勃。(翻攝自蘋果官網)

全球果粉期待的全新iPhone 13終於粉墨登場!此前,各大投資銀行、市調機構全在關注新iPhone有何特殊之處。據本刊調查,今年蘋果早規劃將光學雷達掃瞄儀(Lidar,簡稱光達)全面導入新iPhone成為標準配備;專家預測,非蘋陣營的三星、小米等業者勢必跟進,讓早在光學零件紮穩馬步數十載的台廠又有大啖新訂單的機會。但其實,蘋果的野心不僅於此,眾所關注自駕車Apple Car可能導入光達技術。不少專家認為,未來自駕車只要走向Level 3以上等級,光達將成為最重要的解決方案,相關業者也將成為下一波當紅炸子雞。

每年9月的秋季發表會,是蘋果和果粉們一年一度的「大日子」,今年終於在台灣時間15日凌晨舉行,新一代iPhone(iPhone 13)重磅登場。

蘋果發表會邀請函暗藏AR彩蛋,用手機點開網頁中的LOGO,即可透過內建相機看到LOGO中的加州美景。(蘋果提供)

 

虛擬物像 真實場景呈現

在發表會前夕,被譽為「地表最強蘋果分析師」的天風證券分析師郭明錤就已爆料,今年新iPhone的最大亮點之一,就是與太空連結,將支援熱門的低軌衛星通訊,以彌補4G、5G收訊不良時的缺憾。消息一出,傳聞與蘋果合作的美國衛星通訊公司Globalstar股價一度飆漲逾6成。

在蘋果去年發表的iPhone 12中,高階Pro系列就已經搭載光達鏡頭,也是蘋果把光達用在iPhone上的頭一遭。

不僅郭明錤拋出低軌道衛星通訊話題炒熱新iPhone,包括投資銀行Wedbush、市調機構TrendForce,早就針對今年新iPhone改款,提出另一項讓手機產業出現重大變化的權威預測,就是蘋果全面要讓新iPhone搭載「光學雷達掃瞄儀(Lidar,簡稱光達)」。

究竟蘋果為何有意要全面內建光達?不得不先提及2016年在全球爆紅,曾經在台灣造成萬人齊聚抓寶盛況的擴增實境(Augmented Reality,簡稱AR)手機遊戲—精靈寶可夢《Pokemon GO》。只要打開AR手機遊戲,走到台北101門口,一隻皮卡丘就栩栩如生地出現在眼前,輕滑螢幕,甩出一顆精靈球,就能成功把牠納為己有!這熟悉的場景,是全民和AR的「第一次親密接觸」。

掀起全民抓寶旋風的手遊《Pokemon GO》,帶來第一波AR爆發潮,故民眾對AR的認識,多半與遊戲相關。

6年後的今天,透過內建光達的手機,AR能做的事已不只如此。打開手機鏡頭對準自己的腳,App就能顯示穿上New Balance最新鞋款的模樣,喜歡的話,按下一鍵便能網路下單。再用手機鏡頭掃一遍房間,App便能算出房間空間大小,此時在螢幕上滑動一下,把心儀的IKEA沙發試擺在螢幕顯示的房間內,馬上就能檢查尺寸是否合適?再也不用量好尺寸才能上IKEA買沙發。

上述的情境,隨著光達變標配後,將讓AR應用成為生活中的日常。未來只要打開內建光達的iPhone,手機App就能精準判斷物體與鏡頭的距離,感測周圍3D立體環境,讓虛擬的東西在真實場景中更無違和地呈現。

 

蘋果帶頭 安卓陣營跟進

「AR和光達的關係,是『魚幫水、水幫魚』。一方面,蘋果在養消費者熟悉AR,iPhone每年出貨量高達二億多支,有了這一項AR基礎建設,讓大眾對AR不再陌生;另一方面,蘋果也在養AR應用的開發者,當越多人使用AR,就有越多人開發AR軟體,內容也會變多;同時間,蘋果也在養大供應鏈,能夠全面降低光達成本,為有朝一日推出AR眼鏡做準備。」DIGITIMES Research分析師林大翔分析。

iPhone中光達的關鍵零組件VCSEL(面射型雷射)係由美商Lumentum(魯門特姆)獨家提供,並交由穩懋獨家代工。

事實上,今年4月,蘋果執行長庫克(Tim Cook)在接受《紐約時報》專訪時就曾直言不諱:「AR的發展,對蘋果的未來至關重要。」

蘋果從2017年就推出AR Kit開發套件,鼓勵全球上千萬位開發者投入AR應用中,如今打開蘋果應用商店(App Store),已有數千款AR軟體,堪稱是全球最大的AR平台。

為全面推廣AR應用,蘋果也首度把過去用在工業、軍事領域的光達,導入自家產品中,去年3月先導入到蘋果高階iPad Pro中;9月又再讓iPhone 12 Pro高階機種跟進。今年,蘋果打算讓全系列iPhone搭載光達。「蘋果就是要讓大家習慣AR這件事。」林大翔直言。

況且,蘋果向來是手機新技術的領頭羊,只要新iPhone全面內建,非蘋陣營如三星、小米等手機廠勢必跟進。據DIGITIMES Research預估,若iPhone 13全系列導入,2021年智慧型手機內建的光達鏡頭將上看1.24億顆,2022年更將達2.17億顆,驚人的成長率,也替眾多的手機零件商帶來龐大商機。

到底已經有哪些台廠率先大啖光達大餅?拆解iPhone光學雷達,大致可分為「發射端」「接收端」和「光學模組」3大部分。其中,接收端最重要的零組件SPAD(單光子雪崩二極體)是日本SONY供給蘋果,DOE(繞射光學元件)訂單則由護國神山台積電吃下。

如果iPhone 13全系列導入,談到光達發射端的核心零組件,就是用到VCSEL(面射型雷射)晶片,蘋果在2017年推出iPhone X時就已導入在前置鏡頭中,消費者拿起iPhone臉部辨識解鎖的Face ID就是靠它完成。

 

台廠受益 穩懋獨吞訂單

不少台廠已打入Android手機廠陣營的光學元件供應鏈,未來有望跟進蘋果獲利,如新鉅科,就拿下OPPO旗艦機Find X的3D感測鏡頭的供應商。

據業界人士透露,當時蘋果曾找上3家供應商,最後只有美國光學元件廠Lumentum(魯門特姆)一家成功量產,獨占了市場,背後則找上了台廠穩懋幫忙做晶片代工。「穩懋本來就是iPhone高頻PA放大器的供應商,但穩懋過去是做無線通訊,首度跨足光學領域,其實挑戰非常大。」好在5、6年前,穩懋就已投入光學研發,硬著頭皮上陣實戰,已讓良率達到90%以上。

靠蘋果加持,穩懋也成首波受益的台廠之一,法人圈普遍認為,在光學領域卡位已久的宏捷科、新鉅科,也將隨著光達被非蘋手機採用後,成為下波受益者。

2018年,三星、華為也跟著蘋果腳步,在旗艦手機導入人臉辨識技術;而拿下非蘋訂單的正是宏捷科。「穩懋雖是VCSEL第一大代工廠,但在砷化鎵製程和應用成熟度,宏捷科實力也在伯仲之間,只是打入的體系不同而已。」分析師說。觀察目前主要的非蘋手機陣營,大部分的VCSEL晶片設計都由影像感測器大廠AMS(奧地利微電子)負責,再交由宏捷科代工生產。

至於光學鏡頭模組受益者,除蘋概股大咖的大立光、玉晶光外,還有一家默默耕耘逾10年的台廠新鉅科。2010年,新鉅科就被微軟相中,開發第一代體感遊戲鏡頭Kinect,並成為獨家供應商。據了解,由於Kinect技術原理和光達鏡頭頗為類似;因此到了2018年,中國的手機大廠OPPO推出旗艦機種Find X時,新鉅科就成為3D感測鏡頭的供應商,相關產品營收比重一度高達4成。

 

關鍵技術 將用於自駕車

自駕車只要在車頂裝上一顆光達,便能360度環景掃描,不但能取代鏡頭3D成像,還能辨識周邊物體為何物,也能充當定位系統。(翻攝自Waymo官網)

然而,蘋果把光達技術全面內建到iPhone跟iPad,除了全面讓AR應用起飛,下一目標就是想讓光達能成為蘋果在自駕車戰場中勝出的關鍵技術。「蘋果做了很多技術儲備,目標不一定完全放在同一個產品上。」市場推測,針對光達,蘋果更大的野心,或許是傳聞在2024年亮相的自駕車Apple Car。

今年2月美國媒體《彭博》曾揭露,蘋果正在尋覓車用光達晶片供應商,並與多家業者接洽,甚至用「這是蘋果Apple Car 的研發里程碑」來形容;就連一向鐵齒,總是嘲笑光達技術的特斯拉執行長馬斯克(Elon Musk),近期也被發現在最新的自駕車Model Y已悄悄裝上光達鏡頭,在道路上進行測試。

採用光達技術與目前特斯拉的自駕車技術有何不同?深入研究多年的工研院資通所車聯網及自動駕駛系統組組長李夏新對本刊指出,目前自駕車的視覺解決方案中,最被廣泛運用的就是「鏡頭」和「雷達」,前者只有2D視角、夜晚容易看不清楚,後者即便有了3D視角、測距準確,但卻無法判斷前方物體究竟是什麼。

但光達卻能一次解決上述問題。「一來能取代鏡頭成像,不受光亮、氣候影響,再者不僅為3D視角,還能清楚辨別前方物體是人、是樹、還是車,最重要的是光達還有個獨家功能,當360度環景掃描後,就能充當定位系統;相較GPS公尺等級的精準度,光達更能達到公分等級。」李夏新說,「自駕車若要達Level 3等級,光達將成唯一解決方案,成為自駕車的標配。」

正因為光達可能左右自駕車未來發展,不僅蘋果大舉投入,網路巨擘Google也在2009年成立自駕車子公司Waymo,全力研發光達,各大車廠也都開始投入研發。目前自駕車測試頻繁的加州,如今有9成的車廠都採用光達測試新車。

 

業者卡位 搶車廠供應鏈

佳凌是台廠布局車用光達的佼佼者,如今已是美國鐳射龍頭公司Velodyne的最大鏡頭供應商。(財訊提供)

市調機構TrendForce預估,全球車用光達產值在2020年為4.09億美元,預計到2025年時,將衝上24.34億美元,年複合成長率高達43%。

目前車用光達先進業者仍以歐美為主,進軍最早的是Velodyne,而2012年成立的Luminar最受資本市場關注,並已在美國上市;其餘3大玩家INNOVIZ、Aeva、Ouster也分別獲得鉅額融資。

別以為台灣吃不到車用光達大餅,其實早有多家業者卡位。像是上市公司佳凌就是Velodyne的最大鏡頭供應商,另外,光達距離感測器封裝廠佰鴻也有望打入相關供應鏈,光寶科正與工研院合作研發相關產品。穩懋和宏捷科早已備齊相關技術,從波長僅5公分的手機VCSEL,再到波長達100至200公尺的自駕車產品都能做,就等客戶上門。

特斯拉執行長馬斯克(Elon Mask)一向對光達不屑一顧,近日卻被發現旗下Model Y搭載Luminar的光達在路面進行測試。(翻攝自twitter)

「過去新創公司一時半刻很難打進車廠供應鏈,而現在只要光達新創一出籠,就頻頻被車廠相中!」李夏新指出,正因光達技術缺乏、機會愈大,大家都想藉由這塊敲門磚,打入一向封閉的車廠供應鏈,正是台廠機會所在。

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