dToF可量产性存疑？ToF突围旗舰“围城”刻不容缓
去年十月的iPhone 12 Pro，让dToF在智能手机市场“一战成名”，一时风头无两，彻底盖过iToF成为当下智能手机3D传感器的热门之选。的确，dToF为苹果iPhone 12 Pro的AR应用体验带来了不小的提升，而且技术先进，具备抗干扰能力强、测距距离远、以及多物体识别能力强等优势。但现阶段，由于成本和成熟度的制约，dToF在安卓生态的发展远不及iToF那般理想，目前产业链也正在积极行动，以求能做出改变。iPhone 12 Pro的推波助澜，加之ToF供应链的持续努力下，2021年dToF能否成功逆袭，在安卓市场站稳脚跟，与iToF平分秋色，备受期待。
尽管智能手机市场dToF阵容远不如iToF那般强大，但在苹果iPhone 12 Pro加持下，dToF已经开始崭露头角，被越来越多供应链企业所关注。例如不久前的上海MWC大会上，ams就曾与国内算法大厂虹软公司共同发布了针对移动设备后置3D dToF传感的整套解决方案，并宣称有望在2021年底让安卓手机后置也装上dToF传感器。
毕竟，论及后置，dToF的远距离建模、多物体识别都是iToF难以相提并论的优势，这也使得dToF作为后置AR的“唯一”方案为苹果所力荐。但也仅仅只是苹果，当下dToF在安卓阵营似乎并未问世任何可量产方案，这也让苹果在dToF阵营一枝独秀，相当孤独。
究其原因，炬佑智能科技有限公司CEO刘洋在接受《华强电子》采访时表示：“一般来说，由于芯片制程，目前dToF芯片相比iToF芯片来说要大不少，基本上dToF的一个像素，iToF可以做四个或者更多。而且同样的分辨率，感光区的面积dToF需要iToF的四倍，由于芯片成本跟芯片的面积直接成正比，所以说dToF的成本下不去，如果要做到跟iToF同样的成本，也就只能牺牲分辨率等参数。”
其次，从dToF的技术阵营来看，目前市场关注的主要还是苹果的dToF居多，刘洋告诉记者：“传感器芯片已经体现出成本差异来了，另外就是说iToF是可以用目前已经很成熟的比如小像素CIS等比较低成本的成熟工艺来做。dToF除了芯片面积比较大以外，由于苹果有个3D堆叠的技术，它需要将Sensor芯片和处理芯片做在两个die上，然后通过3D堆叠的方法压在一起。3D堆叠也是非常难的技术，成本也很高，这又是需要额外增加成本的地方。”
除此之外，从传感器结构上来看，dToF主要由三大部分组成：发射端VCSEL、接收端SPAD（单光子雪崩二极管）、TDC（时间数字转换电路）。但与传统iToF不同的是，dToF无论是发射端还是接收端要求都相对更为严格，且控制上也要比iToF复杂很多。据记者了解，目前iToF主要采用的是匀光片，而苹果的dToF则采用的是DOE点阵投射技术，这是一种类似于结构光发射端的方案，从而使得苹果阵营的dToF发射端成本也居高不下。
因此，刘洋表示，“安卓系的dToF目前其实还没有，想要量产还需要付出相当一段时间。毕竟，从Sensor芯片、Driver芯片到光源以及整个系统架构方方面面大家都在开发中，即便是苹果也是开发了好多年时间才开发出来的。炬佑智能的dToF，目前激光器驱动芯片已经有工程样品了，最近已经在测试当中，后续也会有一系列产品在dToF上去布局，但还未到demo的推广阶段。”
的确，3D dToF还属于较新颖的技术，且能提供其系统设计、芯片设计、制造工艺等的厂商也相当局限，短时间（至少近半年）来看，dToF很难取代iToF一跃成为安卓智能机阵营的主流选择。而dToF如果说要达到iToF目前的价格，还是有蛮长一段路要走。
但是随着量的增加，以及工艺性能提高，其价格必然会有所下降，艾迈斯半导体大中华区高级市场经理CK Chua告诉记者：“从ams的角度来说，根据我们的全球化计划，随着产量的提升，还有我们对VCSEL或者SPAD设计效率的提升，dToF模块的价格成本就会往下降。随着我们本土化或者更进一步的全球化，这几个因素综合起来，我相信应该在不远的将来，我们有可能将dToF的成本控制到非常贴近iToF成本的程度。”
“今年2月我们与虹软共同打造的业内首个可用于安卓系统后置3D dToF解决方案更是极大地推动了ToF技术在安卓手机市场的应用。这款解决方案是一套完整的技术堆栈，包含了VCSEL阵列、VCSEL驱动元器件、点阵光学系统和SPAD传感器。通过融合艾迈斯半导体在各个构件模块所拥有的差异化技术，该解决方案具备了超高性能与一流的高环境光抗扰性。可以最大限度地降低手机厂商集成的复杂度和工作量，同时达到系统最优化。”CK Chua表示。
可在记者看来，当下继续纠结于dToF与iToF之间的争端实属意义不大。对于ToF技术整体而言，当前亟待解决的问题是“破圈儿”而非“内斗”。毕竟，受限于成本的桎梏，目前的ToF在智能手机端的应用仍被紧紧包围在“旗舰机”范围之内，难以往外扩散，更不必谈能够达到可以向中低端手机市场渗透的标准。
对此，刘洋分析了具体原因，他表示：“客观层面上看，iToF一直停留在高端或者旗舰级的手机圈子里面，没有突破这个圈子，要下沉到更中低端的手机市场当中还比较少，这当中其实还是性价比的问题没有很好的解决。一方面，即便是iToF，成本仍然相对比较贵；另一方面，其实ToF当下能带来的有粘度的应用点还比较少，拍照只能算是对于消费者来说有点粘度的应用点，但大多数人如果不特别关注技术，主要就看效果。一般来说，如果不是拍照领域的专业人士，现在的手机拍照基本上都能有不错的效果。用了ToF之后会更好，但用户体验感受提升的幅度相对比较小，所以手机厂商也是有些阻力。”
针对这一方面，“炬佑智能是采用多种策略，一方面会往高性能去走，比如做更高分辨率的ToF，做一些超越传统iToF性能的方案；另外，我们也会去做减法，将一些次要的东西去掉，将成本降下来，我们现在能够做到差不多是传统iToF方案一半的成本。我们可能在更晚一些时候可以做到更低，这样的话在价格上才会有足够的吸引力。”刘洋补充到。
目前来看，其实手机客户的品牌形象也与用不用ToF有很大关系，比如作为国内智能手机曾经的“一把手”，华为就一直坚持在用ToF方案来提升拍照性能，这也能使得其产品溢价大幅提升。相对来讲，OPPO、vivo和小米，品牌形象相对华为来说较弱，因此这类厂商在选用ToF时会相对更加谨慎，只有ToF供应商真正将成本做出与现有成本产生明显差距之后，这类手机OEM当然也极为愿意跟进，对于ToF向中低端市场的渗透也大有裨益。