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一、行業概述
1.背景簡述
在當今信息化和科技化的時代，生物識別正在逐漸興起，逐步取代傳統密碼識別將是大勢所趨。傳統密碼識別技術的缺點在於容易丟失，被盜，遺忘或沒有攜帶，比如口令、密碼、暗語等。另外，它與用戶幵不唯一綁定，一旦別人獲得了這些信息，他將擁有與失主同樣的權利。而生物識別卻很好地彌補了傳統密碼識別的缺點，包括人臉、虹膜、靜脈等生物特徵識別技術等，而指紋識別是市場上生物識別中技術最成熟、應用範圍也最廣泛。
2.定義
指紋識別屬於生物識別應用的一種，是近兩年電子供應鏈中逆勢成長的細分領域。
指紋識別即指通過比較不同指紋的細節特徵點來進行鑑別。指紋識別技術涉及圖像處理、模式識別、計算機視覺、數學形態學、小波分析等眾多學科。由於每個人的指紋不同，就是同一人的十指之間，指紋也有明顯區別，因此指紋可用於身份鑑定。
3.算法原理簡介
如果放大看指紋，會發現其如同山谷一樣高低起伏，每個人都不相同，形成個人獨特的生物特徵。每個指紋大概有 50 個左右的特徵點，取得特徵點的位置和方向，就能用於指紋的識別。一般指紋識別技術並非完整記錄整個指紋的圖形，而是僅僅儲存指紋的特徵。指紋的保存關係到個人隱私，指紋的特徵點分析完畢以後，大多會通過加密的方式存儲為某種數據流。
4. 主要技術指標
①誤識率：指兩個不同指紋被錯誤地識別成相同指紋的概率；
②拒識率：指同一個手指的兩個不同指紋樣本不能匹配，即被認為來自不同手指的概率；
③匹配時間：兩個指紋樣本進行一次對比匹配所需要消耗的時間；
④特徵大小：從一個指紋圖像中提取出的指紋特徵的存儲容量；
⑤內存大小：在指紋識別的各個階段，計算機系統需要佔用的內存數量；
二、產業鏈及市場情況
1. 行業驅動力：技術升級
在智能終端領域的應用始於2013 年 9 月 iPhone 5s 的推出，指紋識別在解鎖及移動支付領域的運用潛力立刻被市場發掘。2014 年開始各大廠商紛紛採用指紋識別模組。在智能手機整體接近飽和的今天，指紋識別芯片是一個逆勢增長的細分領域。
除了智能手機外，其他應用領域有電腦及其周邊產品（USB、鼠標）、智能卡（借記卡、信用卡、身份證件、公共交通卡）、汽車（門把手、方向盤）、門鎖、可穿戴設備、醫療領域（藥櫃、病房）、銀行與金融系統公共安全系統等。由於智能手機的出貨量大，行業的規模效應使得指紋識別模組的價格下降，從 2014 年的 6 美金降低為 2016 年的 2-3 美金。預計智能卡、物聯網設備、可穿戴設備行業都將逐漸使用指紋芯片。
指紋識別能夠大規模應用在於成本的下降，而下降的核心在於芯片的技術升級。功能更強大，性價比更高的芯片能很快打開銷路。因此指紋識別芯片行業的驅動力在於技術升級，具體投資標的範圍應當在掌握核心技術的廠商中選擇。
未來隨著指紋識別的應用擴大，指紋需求將會持續放量。根據賽迪顧問的數據，2015 年，全球智能終端指紋識別芯片的出貨量達到4.78 億顆，市場銷售額達到 21.1 億美元。預計到 2018 年，全球智能終端指紋識別芯片市場覎模將達到 11.99 億顆，年複合增長率約 36%，銷售額將達到 30.7 億美元。從出貨量增速來看，2014 和2015 年指紋識別實現了快速滲透，成長率迅速攀升，預計在 2016 年後產業將逐漸步入穩定發展期。但需要注意的是，出貨量的增加勢必帶來上游晶圓代工廠產能緊張的問題。指紋識別芯片廠商能否保證代工廠的產能十分重要。行業內常規的做法是在每年年初，指紋識別芯片廠商根據在手訂單和代工廠溝通全年產能的分配。而匯頂、FPC等指紋識別芯片大廠更會提前下訂金，買下一定量的產能。
2.技術路徑
（1）按製成方式分為：光學式、超聲波式、電容式，具體：
①光學式識別是較早的指紋識別技術，基於光學發射裝置發射的光線，射到手指上再反射回機器。
②電容式是利用手指指紋的脊、谷相對平滑硅板間的電容差，形成一定灰度的影像。
③超聲波是最新的技術，利用超聲波穿透材料、且隨材料差異產生大小不同的回波可區分指紋，可以用於活體識別。
（2）電容式可細分為Coating和蓋板兩種技術路線
①Coating既塗層技術，一般主要在手機背面鍍膜；
②蓋板 一般指用蓋板物來封閉或蓋住截面；
a. 玻璃蓋板：模組工藝簡單、成本低、產業鏈成熟等特點，是高性價比的指紋識別解決方案，但是較厚，且易脆弱斷裂。
b. 陶瓷蓋板：比較薄、韌性好、靈敏高、價格合適，但是加工難度較大。
c. 藍寶石蓋板：硬度高，耐腐蝕，但存在成本較高，抗摔能力不強的弱點。
Coating具有成本便宜的優勢（藍寶石10美元，玻璃5美元，Coating3-4美元），但性能和使用壽命又無法與玻璃比較。因此業內普遍認為指紋識別芯片存在coating和玻璃的技術路線之爭。
（3）指紋識別軟件算法問題
在軟件識別算法方面，信煒、匯頂是國內少數具備自主算法的廠商，其他廠商更多是採用瑞典PB公司的算法或者國內維爾科技的算法（被上市公司遠方光電併購）。根據過往調研的經驗，缺少指紋識別算法的廠商在價格上不會佔據優勢，而且與第三方廠商的磨合也是問題，很難快速解決客戶試產時的問題。
3.指紋識別產業鏈
總體來說，指紋識別需要經過“芯片—模組—整機”三個重要的環節，而芯片環節主要涉及“芯片設計—晶圓生產—芯片封測”等環節，模組廠商對芯片迚行再加工後銷售給手機整機廠商。在整個指紋識別產業中，芯片部分佔了總價值的70%左右，價值比例最高，剩下的30%由模組、整機等瓜分。
指紋識別產業鏈（注：僅展示部分公司）
根據華泰證券預測，指紋識別設計產品單價受摩爾定律驅動，預計平均單價2016、2017、2018年分別為3.08美金、2.62美金、2.36美金。目前國內廠商，匯頂的單價維持在3美元左右，信煒在1.8到2.5美元左右，思立微在1.5到2美元左右。
三、市場競爭格局
全球提供指紋識別芯片產品的企業主要包括蘋果（AuthenTec）、Synaptics（Valadity）、FingerprintCards、匯頂科技、思立微、神盾、邁瑞微等。蘋果使用的是自己的方案，且不對外供應，在安卓陣營中目前市佔率較高的指紋識別廠商主要有有 FPC，匯頂科技，Synaptics（Valadity），其他方案廠商還有神盾、思立微、邁瑞微等等。具體：
指紋識別部分企業2015年經營情況
①AuthenTec ：1998 成立於美國，擁有將近 200 個專利，2012 年被美國蘋果公司收購，指紋識別模塊產品只供應給蘋果。公司指紋識別方案全球領先，佔據全球市場 50%以上的份額，由於其指紋識別方案快捷與準確，蘋果對其的壟斷帶給蘋果差異化競爭的能力。
②Fingerprint Cards AB （FPC）總部位於瑞典哥德堡。該公司致力於開發、生產和銷售生物識別技術和傳感器、芯片等產品，幫助用戶通過分析和比對個人獨特的指紋確認身份。佔據全球 25%的市場份額，近兩年極為重視中國市場的開發。
③Synaptics（新突思） ：1986 年成立於美國。公司主營產品屏幕觸控芯片、顯示驅動芯片、指紋識別芯片、觸摸屏設計。公司 2013 年收購指紋識別傳感器製造商 Validity Sensors。由於蘋果獨佔 AuthenTec，三星等只好尋求 Validity 的解決方案。佔據全球 20%的市場份額。
④神盾科技（Egis）：2007 年成立於臺灣，2015 年在臺灣上市。神盾專注於被動式電容指紋識別芯片設計，是全球唯一的被動電容指紋方案供應商。主要客戶為華碩、聯想、惠普、宏基等，2011 年打入聯想和 ViewSonic 平板電腦供應鏈。曾是三星的指紋識別算法供應商，2015 年轉型為三星指紋識別芯片供應商。
其他相關公司
①匯頂科技成立於 2002 年，作為人機交互及生物識別技術領導者，在包括手機、平板電腦和可穿戴產品等在內的智能移動終端領域不斷取得新迚展，陸續推出擁有自主知識產權的 Goodix Link 技術、指紋識別與觸控一體化的 IFS 技術、活體指紋檢測技術等，逐漸成為電容觸控芯片、指紋識別芯片以及固定電話芯片的業內領導者。先後収展客戶群體有華為、聯想、中興、OPPO、vivo、魅族、樂視、小米、諾基亞、東芝、松下、宏碁、華碩等國際國內知名終端品牉。公司指紋識別產品覆蓋了 Coating 指紋識別芯片、玻璃蓋板指紋識別芯片和 IFS 隱藏式指紋識別芯片等四個產品線，是目前業界唯一能夠提供這四個方案全系列指紋識別芯片的公司，其中玻璃、陶瓷、藍寶石材料蓋板均已被公司廣泛商用。
②思立微（SILEAD INC.） ：2011 年成立於上海張江，主要從事電容觸控與指紋識別的研發與銷售。市場瞄準正在快速穩健成長的智能移動互聯網終端，致力於提供極高性能、極優成本的新一代人機界面完整解決方案。電容觸控 IC 穩居國內 PAD 市場出貨量第一，手機單層多點和 OnCell 觸控技術處於行業領先水平，累計出貨超過 1 億顆。主要出貨給低端和白牌品牌。
③信煒科技：2015年成立於深圳，主營業務是指紋識別芯片，市場瞄準智能手機領域。公司成立後，根據市場窗口分析，直接定位跨過Coating方案去瞄準蓋板和Underglass的解決方案，由於公司的核心研發團隊多是該領域的資深技術人士，因此成立不久便躋身行業前列。
④芯啟航：是一家從事集成電路研發、銷售的指紋識別公司，主要從事新型生物識別安全芯片研究與開發，為客戶提供“turn-key”的安全解決方案。產品主要應用於指紋支付安全認證，信息安全認證和指紋門禁等。
⑤敦泰：敦泰電子股份有限公司（股票代碼3545.TW）於2005年在美國成立，致力於人機界面解決方案的研發，為移動電子設備提供最具競爭力的電容屏觸控芯片、TFT LCD顯示驅動芯片、觸控顯示整合單芯片（支持內嵌式面板的IDC）、指紋識別芯片及壓力觸控芯片等。憑藉在觸控和顯示領域的深厚積累，敦泰堅持不懈致力於人機交互領域的新技術開發，於2015年陸續推出業界領先的指紋識別方案和3D多點觸控單芯片方案。指紋識別領域：提供全方位的產品佈局和優異的用戶體驗。3D觸控領域：領先業界推出單芯片可同時支持Multi-touch和多點壓力觸控的高性能解決方案，可同時識別兩根手指不同力度的壓力操作，將壓力觸控技術進階至多點時代。
四、我們的看法
綜上，我們認為到2018年，指紋識別芯片市場規模將由目前的21億美元成長為30億美元，行業有接近50%的成長空間。指紋識別芯片存在著很大的進口替代機會，國內廠商如匯頂、信煒以及思立微的出貨量與瑞典FPC、美國新思等廠商相比仍存在較大差距。目前匯頂、信煒等廠商出貨量還不到5%。因此國內公司本身也有很大的成長空間。行業自身增長加上進口替代因素，指紋識別芯片公司還會有2年左右的黃金期，可以重點關注具備核心技術且產能有保證的公司。
今天是《半導體行業觀察》為您分享的第1264期內容，歡迎關注。
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