一座N线小城仪器仪表产业“炼金”230亿元，汇顶科技将取代AMS成为华为环境光传感器供应商

传感新品

【广东省科学院化工研究所：研究可拉伸导电水凝胶用于应变传感获进展】

导电水凝胶由于其优异的拉伸性和生物相容性，在柔性可穿戴设备领域具有巨大的应用潜力。近日，广东省科学院化工研究所研究员曾炜团队联合五邑大学副教授温锦秀，在与微电子器件结合的可拉伸导电水凝胶用于应变传感研究方面取得新进展。

该工作通过离子交联和化学交联制备了双网络水凝胶，所得水凝胶传感器在拉伸性和灵敏度方面表现出优异的性能。具体来说，断裂伸长率达到900%，具有快速响应时间（157 ms）、高电导率（1.47 S m−1）、高灵敏度（应变系数= 5.42，应变为900%）和高抗疲劳性（1800 测试周期）。基于这些优异的特性，将水凝胶组装成应变传感器，成功检测人体运动状态的信号变化，并识别不同的手势。因此，制备的水凝胶可用作运动监测、电子皮肤等领域的软传感器。

双网络水凝胶的合成路线

柔性应变传感器作为可穿戴设备的一个核心组成部分，在个人健康管理、运动检测和电子皮肤等领域得到了广泛应用。导电水凝胶具有优异的柔韧性、拉伸性和生物相容性，是一种潜力巨大的候选材料。然而，水凝胶应变传感器在大应变内恢复性差的问题有待突破。

研究人员采用物理交联和化学交联的方式制备双网络水凝胶，通过聚丙烯酰胺构成的化学交联网络保证水凝胶的机械强度，二价钙离子与海藻酸钠中羧基的络合作为物理交联网络，赋予水凝胶优异的恢复性和高灵敏度。

组装后的水凝胶传感器在可拉伸性和灵敏度等方面表现出优异的性能，其伸长率达到900%，响应时间短（157 ms），电导率高（1.47 S/m），灵敏度好（应变系数5.42，应变为900%），抗疲劳性强（1800次循环拉伸测试）。将水凝胶传感器粘贴在手指上和身体的不同部位，设计采集电路，连接微型单片机，将采集到的传感信号上传到上位机进行显示，实现了良好的数据采集。

图5 水凝胶传感器实时监测人体运动。

图 6 用于监测手指运动的可穿戴水凝胶传感器。

该研究工作为水凝胶应变传感器在人体运动监测方面的应用提供了一个思路。DN水凝胶通过离子交联和化学交联制备。该水凝胶具有高伸长率（900%）、优异的电导率（1.47 S m−1）、在600-900%范围内的应变系数为5.42、良好的恢复性、几乎没有磁滞回线、快速的响应时间（157 ms）和 可适应不同的电压范围和工作频率。它成功地与微电子设备集成，收集人体运动信号和手指手势识别。因此，水凝胶传感器可以用作人体运动监测的软传感器。

传感动态

【郭明錤称汇顶科技是国产替代赢家：将取代 AMS 成为华为环境光传感器供应商】

郭明錤认为汇顶科技是被低估的国产替代赢家，预估 2024 年在光学指纹业务会出现强劲增长，并且为 OPPO、vivo 等公司提供相关产品。

郭明錤表示汇顶科技将会替代恩智浦半导体（NXP），成为 OPPO 公司的独家 NFC 芯片供应商，而且有望继续获得其它高端品牌的旗舰机型订单。

郭明錤还预估汇顶科技在 2024 年会成为 vivo 超声波指纹传感器的第二供应商，打破高通的垄断地位。

汇顶的光学指纹出货将在 2024 年恢复强劲成长：

预期 2024 年汇顶的光学指纹出货量或将强劲成长约 35% YoY 至 1.9 亿颗。

强劲成长的关键为小米的光学指纹机种出货量在 2024 年将翻倍。其次，中国 OLED 萤幕在中国市场市占率持续提升 (在中国市场估计 2024 年约 50% vs. 2023 年约 40%)，因售价较低故品牌有更多预算采用光学指纹。

光学指纹为汇顶关键业务，强劲出货成长有望显著贡献该公司 2024 年营收与利润。

汇顶的高单价超声波指纹将受益于折叠机新趋势；高阶折叠机采用两颗超声波指纹为关键设计趋势：

汇顶预计在 2024 年开始出货超声波指纹，成为 vivo 的超声波指纹第二供应商，打破 Qualcomm 垄断地位。

薄化设计为折叠机的必要功能，因超声波指纹显著较光学指纹薄 (约为光学的 1/10)，故为折叠机未来关键零组件之一。

vivo X Fold 2 采用两颗超声波指纹，待超声波指纹成本下降后，未来其他品牌将会跟进此设计趋势。

高通为目前超声波指纹独家供应商，成本约 10 美元。预期明年汇顶开始出货后，超声波成本将下降至约 4–5 美元，有利渗透率提升。

根据光学指纹发展历史，当成本下降至约 3 美元时，光学指纹在高阶手机的渗透率快速成长。我认为超声波指纹可能将会复制此趋势，届时即便是非折叠机的高阶手机也会开始采用超声波指纹。

目前光学指纹的售价约 1.5 美元，当中约 1–1.2 美元是汇顶外购的相机模组，故未来即便超声波指纹成本下降至与光学指纹相似，超声波指纹对汇顶的利润贡献仍显著高于光学指纹。

【一座N线小城仪器仪表产业“炼金”230亿元】

天长，这座资源禀赋并不出众的N线小城，却凭借产值230亿元的“炼金”佳绩挺进全国县域仪器仪表产业“第一方阵”。“问渠哪得清如许”，解码天长仪器仪表产业崛起奥秘，“为有源头活水来”，是科技创新源源不断地为天长仪器仪表产业增添发展动能。

目前，该市仪器仪表行业拥有高新技术企业62家，建成1家国家级企业技术中心、2家博士后科研工作站、5家省级企业技术中心；天长“智能测控装备制造创新型产业集群”被国家科技部列为“2022年创新型产业集群”。

强支撑，筑平台，重创新

强化科技支撑。为推动仪器仪表行业的产学研合作，促进企业转型升级，该市成立了智能装备及仪表研究院，市财政每年设立2000万元专项发展资金，每年市财政对仪器仪表产业研发经费投入近1000万元，激发了全社会近1亿元的科技投入。吸引了南京大学、合肥工业大学、南京信息工程大学、中科院合肥物质院等15家高校、科研单位在该市设立分支机构，成功研发出高精度雷达物位计、数字式流量传感器等20多项仪器仪表高端产品。

构筑创新平台。注重发挥天长人才科创城、科技大市场、安徽省热工仪表产品质量监督检验中心等公共载体的创新支撑作用，并鼓励引导该市天康集团、徽宁集团、鑫国仪表等骨干企业加强企业技术中心、博士后科研工作站等企业创新平台建设，不断提升该市仪器仪表产业自主研发水平。

聚贤能，育英才，促创新

引育高端人才。该市围绕仪器仪表产业人才需求，构建起完善的引才、育才、用才机制。先后引进以中国工程院院士、教授级高级工程师为代表的仪器仪表行业高层次人才多名。

强化人才建设。以打造一支经验丰富、技术扎实、素质过硬的仪器仪表技术人才队伍为目标，每年组织骨干企业的技术人才赴南京大学、深圳大学、健峰企管等专业机构接受培训，着力提升知识结构和业务技能。

深化校企合作。推动与滁州学院等高校院所共建仪器仪表产业技术学院，引进10余名在校研究生来该市企业驻点实训，校企双方共同培养，孕育产业化人才，以项目为抓手帮助企业解决技术难题，实现人才培养与企业技术升级高度融合。

拓圈层，善联通，谋创新

拓展创新圈层。该市充分发挥中国仪器仪表学会、中国仪器仪表协会、中铁科研院的纽带桥梁作用，同时与国机集团、川仪集团、汉威科技集团等国内仪器仪表龙头企业构建起长期联络机制，突破地域限制，持续加强与全国各地的智能仪器仪表行业专家学者、企业家、技术人才之间的沟通互联，为该市仪器仪表产业创新发展增添动力。

举办产业峰会。今年2月，该市顺利举办了中国智能制造及感知物联高峰论坛暨2023测量控制与仪器仪表高工会，活动期间聘请清华大学精密仪器系副主任王雪、浙江大学控制科学与工程学系研究员王文海等多名行业高级技术专家作为该市企业特聘专家，并促成该市企业与行业内多家企业机构在技术升级、市场互通、项目投资等多个方面达成合作意向。

【武汉，杀出一个激光器芯片IPO】

成立不到6年，高端光芯片厂商云岭光电，要冲击IPO了。

近日，证监会披露了关于武汉云岭光电股份有限公司，首次公开发行股票并上市辅导备案报告。根据报告显示，9月21日，云岭光电与海通证券签署了上市辅导协议。

云岭光电成立于2018年，是国内高端光芯片研发商。目前已经能够生产2.5G、10G、25G全系列激光器和探测器光芯片及封装产品。是我国光芯片赛道国产替代的重要力量。

值得一提的是，云岭光电由上市公司华工科技发起成立。华工科技原为华中科技大学的校办企业，2021年完成校企分离。可以说，云岭光电和华工科技是武汉光电信息产业上的两张名片，从这两家企业的发展脉络，也可一窥武汉光电产业发展的勃勃雄心。

云岭光电是谁：高端光芯片研发商

要了解云岭光电，我们得从武汉上市公司华工科技说起。

华工科技成立于1999年，原是华中科技大学的校办企业，其主营业务是以激光加工技术为支撑的智能制造装备，和以信息通信技术为支撑的光联接、无线联接业务。2000年，华工科技成功在深交所上市，被誉为“中国激光第一股”。

2021年3月，华工科技完成校企分离改制，实控人从华中科技大学变为武汉国资委。经过20多年的发展，华工科技旗下已经拥有华工激光、华工正源、华工高理、华工图像、华工赛百、华工投资等多子公司。是武汉光电信息产业领域的龙头企业之一。

云岭光电正是华工科技在2017年底发起成立的，专注于光芯片研发和生产的企业。

在发起成立云岭光电之前，华工科技已经是国内重要的光模块生产商。自2005年开始，华工科技便向华为等公司供应中低端光模块产品。为了巩固自身在光模块领域的实力，同时向中高端产品冲击，华工科技逐渐向产业链上下游领域延伸。

这其中，向上游打造中高端光芯片就是当务之急。

何为光芯片？简单来说，就是承担电光信号转换功能的芯片。光通信以光信号为信息载体，以光纤作为传输介质，通过电光转换，完成信息的传输。而在这一过程中，发射端将电信号转成光信号，通过光纤传递到接收端，光信号再转为电信号，才能被智能设备“读懂”。而实现电、光之间转换的，就是光芯片。

可见，光芯片是光通信产业链中的核心原件，它直接决定了光通信系统的传输效率和可靠性。而且在高端光模块中，光芯片成本占50%以上，在产业链中价值巨大。

过去我国的光芯片产业一直在低端徘徊。据此前媒体报道，2.5Gb/s及以下速率光芯片国产化率超过80%，但10Gb/s国产化率不足30%，25Gb/s及以上速率光芯片更处于被“卡脖子”状态，国产化率不到5%。

所以华工科技发起成立云岭光电，推动公司瞄准25Gb/s及以上的中高端光芯片进行全流程自主研发，而且为了扶持其发展，还将旗下子公司华工正源的完整芯片生产部门及专有技术剥离注入云岭光电，这才让云岭光电能够在短时间内实现技术和产品突破。

2018年3月，云岭光电25G产品获得了华为首批认证；2019年9月，云岭光电携全系列产品参加了第21届中国国际光电博览会（CIOE 2019），展示了100G光模块需要的25G光芯片。

到2022年，云岭光电是国内少数具备垂直集成完整生产线（IDM）的光芯片研发制造商，已实现供应链、成本、质量自主可控，其产品包括 2.5G/10G/25G 全系列光通信芯片及封装类产品，而且实现了产业链国产化。

目前，云岭光电年产光芯片7500万颗、TO（Transistor Outline，晶体管封装为光器件单元）7200万只，在今年武汉光博会上，云岭光电还发布了更高端的56G EML芯片，同时还有光模块用的TIA电芯片。

那么如果顺利上市，云岭光电的价值几何呢？

云岭光电尚未对外公布最新的经营数据。，不过，有一些外围信息可供参考。据ICC的研究报告显示，2021年10G光芯片国内厂商中，云岭光电市占比6%，排在源杰科技、住友电工两家企业之后，与中电13所、中科光芯市占率相当。

华工科技此前披露了云岭光电2020年和2021年的部分经营数据：2020年云岭光电实现营收1.04亿元，净亏损2536万元，2021年上半年营收4845万元，净亏损280万元。

可作为参考的是，华工科技在2021年进行了一次股权转让，以不低于1.2亿元的挂牌价格出售了云岭光电8.2%股权。如此计算，当时的估值应为14.63亿元左右。不过，随着近两年的大力发展，当下云岭光电的估值和经营数据应该已经远远超过了以上数据。特别是2022年，云岭光电又完成了B轮融资，估值应该有较大增长。

另外，从技术实力而言，云岭光电在行业内也不容小觑。华工科技在今年4月18日业绩说明会上表示：云岭光电的光芯片已迭代至56G、112G，技术水平国内领先。

还有一点值得注意，云岭光电是国内为数不多，能够生产电芯片的企业，相比于光芯片，电芯片技术要求更高，投资更大，研发和生产周期更长，目前，10Gb/s及以下速率的电芯片产品国内只有少数供应商涉足，25Gb/s产品上还处在送样阶段，基本依赖进口。

“世界光谷”打造万亿光电产业群

云岭光电先后完成了4轮融资，据天眼查显示吸引了华工投资、极目成长、长安私人资本、启宸资本、苏高新金控、国投创合、拓金资本等一批机构注资。

这里着重介绍一下华工科技旗下的投资平台“华工投资”。正如前文上所述，云岭光电的成立与华工科技密不可分，而华工科技的大部分投资都是依靠华工投资来完成的。

2011年，华工科技就成立了CVC平台华工投资，主要面向光电子和智能制造赛道进行投资布局。2021年，华工投资设立华工瑞源基金，重点在半导体、新能源、新材料等领域进行投资布局。

今年7月，华工投资和华工瑞源还发起设立长江华工科技激光高端装备及智能制造产业发展基金（长江华工基金），总规模5亿元。主要面向高端装备制造、新能源、新材料、汽车电子、半导体行业，重点关注激光、光电子、ICT、芯片等上下游投资机会。此外，华工投资还对武汉长飞产业基金等机构进行了出资。

据天眼查显示，华工投资公开投资事件共有42起，2022年投资了9家公司，今年则出手6次，分别投资了锂电池管理芯片研发商迈巨微电子、高精度工业X-Ray在线检测设备商工源三仟、锂电池材料商大道新材料、显示喷印制造设备商国创科、三维激光扫描技术提供商象印科技、微波陶瓷材料国华料科。

而且这42起投资事件中，有近一半投资了武汉本土科创企业。由此可见，华工投资是武汉活跃的产业投资方。

华工投资活跃当然也与武汉本地的创投生态密不可分。

仅以光电产业为例，云岭光电和华工科技分别代表了武汉的光电产业新旧传承的两张名片，但武汉的光电产业远不止于此。

如果从1976年3月武汉邮电科学院研发出我国第一根石英光纤算起，武汉的光电领域的研究已经有近50年历史。如果从2000年，湖北省做出建设“武汉·中国光谷”的决策算起，也有23年的产业发展历史。

在这20余年中，武汉光电产业逐渐发展5000亿的支柱性产业。而根据湖北官方公布的数据，2022年湖北光电器件已经占全国市场份额的65%，激光设备占全国市场份额的50%；仅光谷光电器件国内市场占有率达到40%，国际市场占有率达到12%，光线光纤占到全球市场份额的25%。

【西门子医疗影像设备实现全产品线国产化】

10 月 20 日消息，西门子医疗首款国产 PET / CT Biograph Vision BioRobot 仿生机器人，近日在上海医疗器械研发与生产基地正式下线投产。

据介绍，PET / CT 首次国产投产的即是公司国内最顶级机型，此举标志着西门子医疗实现大型影像诊断设备 CT、磁共振、X 光机、分子影像、超声、临床介入治疗产品，和核心零部件 X 射线球管的全产品线国产化。

西门子医疗表示，上海医疗器械研发与生产基地持续加大投入，开拓全新的高端核医学分子影像设备生产线，推动中国高端医械的产业升级。未来，西门子医疗将有更多全球领先的分子影像设备落地中国，加快推动实现全产品线国产化。

Biograph Vision BioRobot 已获得 NMPA 准入，针对中国市场进行了技术升级

【IBM开发新芯片为AI提速：消除片外内存，灵感来自大脑】

IBM研发的北极点（NorthPole）处理器芯片可避开访问外部存储器，提高计算能力，节约能源。

美国加利福尼亚州圣何塞的IBM研究人员开发了一种以大脑为灵感的计算机芯片，这款北极点处理器芯片消除了频繁访问外部存储器的需要，在图像识别任务中比现有架构更快，能源消耗更少。这表明计算和内存可以大规模集成。相关研究10月19日发表在《科学》杂志。

北极点芯片采用神经推理结构，由简单计算单元组成的多层阵列通过编程来识别数据中的模式。底层接收数据，例如图像中的像素；每一个连续的层检测日益复杂的模式，并将信息传递给下一层；顶层输出结果，例如可以表示图像含有猫、汽车或其他物体的可能性。

在传统冯·诺伊曼架构下，计算和存储分离。传统计算机芯片可以有效处理计算，但每次计算时仍然需要使用被称为RAM的外部存储器。因此不管处理器运行多快、性能多好，每次执行运算时都需要把数据从存储器搬到处理器中，数据处理完再搬回到存储器。在以数据为主的AI计算之下，冯·诺伊曼架构的“存储墙”和“功耗墙”挑战凸显。论文合著者、IBM计算机工程师达门德拉·莫达（Dharmendra Modha）表示，他曾估计在这种架构上模拟人类大脑可能需要12个核反应堆的能源输出。

而北极点芯片使存储单元在物理上尽可能接近计算单元中的计算元件。北极点芯片由256个计算单元组成，每个计算单元都有内存，通过消除片外内存，将计算与片上内存交织在一起。这些计算单元以一种网络连接在一起，这种网络的灵感来自于人类大脑皮层之间的白质连接。

在不使用最先进工艺的情况下，北极点芯片能耗是使用最先进技术的人工智能芯片的1/5。论文作者估计，如果北极点芯片设计采用最先进的制造工艺，其效率将是目前设计的25倍。论文提到，“在ResNet50基准图像分类网络上，相对于使用类似12纳米技术工艺的GPU， 北极点实现了每瓦FPS（每秒传输帧数）的能量度量高25倍，每个晶体管FPS的空间度量高5倍，延迟时间度量低22倍。”

不过，据《自然》杂志报道，即使是北极点芯片224兆内存对于大型语言模型来说也是不够的，比如聊天机器人ChatGPT这样的语言模型，即使在最精简的版本中也要占用几千兆的数据。而且该芯片只能运行预先编程的神经网络，这些神经网络需要在单独的机器上提前训练。但论文作者表示，北极点芯片架构可能在速度关键型应用中有用，比如自动驾驶汽车。

审核编辑 黄宇