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2020年底，行業(yè)中曾出現(xiàn)“深圳某掃地機(jī)器人公司董事長蹲守上游供應(yīng)鏈廠商打地鋪搶貨”的消息備受行業(yè)熱議。

再看今年5月，在科沃斯2020年度股東大會(huì)上，董事長錢東奇在回答中小股東關(guān)于市場(chǎng)高增長的問題時(shí)也表示：“缺芯的問題可能未來一到兩年都會(huì)存在。”

缺芯儼然成了電子行業(yè)的集體焦慮，掃地機(jī)器人行業(yè)也不例外。

然而，這場(chǎng)缺芯潮還要從汽車行業(yè)說起。

1 失衡的芯片供應(yīng)鏈

2020年初，一場(chǎng)新冠疫情席卷全球，隨之而來的是各行業(yè)開始下調(diào)產(chǎn)能預(yù)期，其中，尤以汽車電子行業(yè)顯著。

2020年4月8日，世貿(mào)組織（WTO）稱，由于新冠病毒肺炎疫情大流行破壞了世界各地的正常經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和生活，預(yù)計(jì)2020年全球貿(mào)易將下降13%至32%，尤其汽車電子這樣具有復(fù)雜價(jià)值鏈的行業(yè)的貿(mào)易或?qū)⒓眲∠陆怠?nbsp;

事實(shí)也確實(shí)如此，例如，多數(shù)汽車企業(yè)在中國及北美的工廠到5月才逐漸恢復(fù)生產(chǎn)，而汽車業(yè)務(wù)占比超過40%的英飛凌2020年汽車（ATV）部門一季度營收同比下降了3.31%。

英飛凌官方當(dāng)時(shí)對(duì)此表示，一季度汽車業(yè)務(wù)衰退的主要原因是受疫情影響，全球汽車市場(chǎng)銷量大幅下滑，造成了公司訂單量的下降和庫存的減少。

在這樣的市場(chǎng)環(huán)境下，汽車電子行業(yè)開始下調(diào)預(yù)期，與此同時(shí)，手機(jī)市場(chǎng)中華為的市場(chǎng)份額的下降讓其他廠商紛紛開始緊急備貨、準(zhǔn)備瓜分華為讓出的市場(chǎng)份額，這讓半導(dǎo)體行業(yè)中不少晶圓產(chǎn)線從汽車電子轉(zhuǎn)向生產(chǎn)消費(fèi)電子芯片。

超出所有人預(yù)料的是，2020年下半年，中國經(jīng)濟(jì)的迅速恢復(fù)帶動(dòng)了整個(gè)汽車電子行業(yè)的反彈，汽車電子的強(qiáng)勁需求及在供應(yīng)鏈上的話語權(quán)，讓晶圓廠商重新將資源向汽車芯片供應(yīng)上傾斜。

在疫情和供應(yīng)鏈震蕩雙重壓力下，缺芯現(xiàn)象開始從汽車行業(yè)蔓延到消費(fèi)電子行業(yè)，最終，形成了這樣一場(chǎng)蔓延至全球、全行業(yè)的缺芯潮。

歡創(chuàng)科技創(chuàng)始人周琨最早發(fā)現(xiàn)這場(chǎng)缺芯潮不同以往的周期性缺芯是在2020年9月，“當(dāng)時(shí)我們從客戶那里得知他們芯片出現(xiàn)短缺，開始我們以為是周期性的暫時(shí)波動(dòng)，甚至我們的銷售人員分出部分精力通過我們的供應(yīng)鏈去幫客戶找芯片，在這一過程的走訪和調(diào)研中，我們發(fā)現(xiàn)，這次缺芯與以往的不同。”

半導(dǎo)體行業(yè)是一個(gè)周期性行業(yè)，當(dāng)市場(chǎng)出現(xiàn)缺貨情況，往往意味著晶圓廠或封裝廠的產(chǎn)能已經(jīng)不足。然而，半導(dǎo)體的投資周期又很長，建設(shè)一個(gè)晶圓廠或封裝廠的時(shí)間往往要1-2年，在這一時(shí)期就會(huì)由于渠道廠商囤貨及市場(chǎng)炒作等現(xiàn)象出現(xiàn)周期性芯片缺貨。

彼時(shí)，晶圓廠出貨周期已經(jīng)從8周延長到16周，甚至更長時(shí)間。對(duì)于以為掃地機(jī)器人提供激光雷達(dá)為主業(yè)的歡創(chuàng)科技而言，周琨根據(jù)行業(yè)發(fā)展情況已經(jīng)早早做出判斷：2021年，掃地機(jī)器人行業(yè)切換激光雷達(dá)的高峰期將會(huì)到來。為此，歡創(chuàng)科技也已經(jīng)做出了增加產(chǎn)能的準(zhǔn)備。

緊急備貨，已經(jīng)是箭在弦上。不過，關(guān)于備貨多少，周琨也不無顧慮，“如果判斷失誤，加急備貨帶來的成本壓力很可能會(huì)將我們拖入深淵。”

最終，在對(duì)行業(yè)趨勢(shì)幾經(jīng)分析后，頂著巨大壓力的周琨為歡創(chuàng)科技買下了數(shù)百張晶圓（相當(dāng)于數(shù)百萬顆芯片的原材料）。

這為歡創(chuàng)科技隨后單月能夠保證數(shù)十萬的激光雷達(dá)出貨量奠定了基礎(chǔ)。

2 掃地機(jī)器人的意識(shí)蘇醒與缺芯困境

掃地機(jī)器人在這場(chǎng)缺芯潮中具體缺的是哪些芯片呢？

周琨告訴記者，由于受到手機(jī)廠商囤貨的波及，包括掃地機(jī)器人的主控芯片、激光雷達(dá)的主控芯片、底盤控制芯片、Wi-Fi芯片、電源管理芯片等芯片都存在不同程度的缺貨現(xiàn)象。

而值得關(guān)注的是，這一年也將是主流掃地機(jī)器人批量應(yīng)用激光雷達(dá)的鼎盛之年。

2018年，激光雷達(dá)導(dǎo)航的掃地機(jī)器人爆發(fā)，帶動(dòng)了掃地機(jī)器人市場(chǎng)銷量的野蠻增長，如果將時(shí)間線拉長來看，激光雷達(dá)在掃地機(jī)器人上的應(yīng)用，2018年僅僅是個(gè)開端。

在隨后兩年里，3D結(jié)構(gòu)光、d-ToF等各類激光雷達(dá)開始逐漸被應(yīng)用到掃地機(jī)器人上，并在多傳感器融合的主流趨勢(shì)下，大有成為掃地機(jī)器人標(biāo)配的跡象。

周琨告訴雷鋒網(wǎng)，2020年行業(yè)中基本形成了一個(gè)基本共識(shí)——要做好掃地機(jī)器人，激光雷達(dá)將是一個(gè)必要的基礎(chǔ)傳感器。

據(jù)市場(chǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2019年，中國掃地機(jī)器人出貨量達(dá)544萬臺(tái)；這一數(shù)據(jù)經(jīng)過2020年一波疫情沖擊后，市場(chǎng)預(yù)期數(shù)據(jù)仍是沖到了882萬臺(tái)。

市場(chǎng)趨勢(shì)一片大好，然而，這波同樣波及到激光雷達(dá)領(lǐng)域的缺芯潮，讓掃地機(jī)器人廠商陷入增長焦慮。

掃地機(jī)器人的終極導(dǎo)航方案是什么？

如果深究激光雷達(dá)導(dǎo)航方案在掃地機(jī)器人上的應(yīng)用，其實(shí)要更早。

現(xiàn)在說起掃地機(jī)器人，大家想到的就是科沃斯、石頭，鮮為人知的是，現(xiàn)在國內(nèi)大部分掃地機(jī)器人的激光雷達(dá)方案究其根源還要溯源到一家名為Neato的掃地機(jī)器人廠商。

Neato是一家誕生于美國斯坦福大學(xué)，成長于硅谷，自2005年成立后，先是在2008年拿到激光導(dǎo)航的專利，后又于2010年推出全球首款搭載激光導(dǎo)航方案的掃地機(jī)器人，彼時(shí)，掃地機(jī)器人激光導(dǎo)航方案開始盛行，不少掃地機(jī)器人廠商開始借鑒Neato采用的「線陣激光傳感器+DSP芯片」激光導(dǎo)航方案。

「線陣激光傳感器+DSP芯片」方案的優(yōu)點(diǎn)在于需要的算法簡(jiǎn)單，容易制成產(chǎn)品。但這一方案不無缺點(diǎn)，幾個(gè)明顯的缺點(diǎn)就是垂直視野低導(dǎo)致的可靠性問題以及工業(yè)級(jí)線性激光傳感器帶來的成本壓力。

2017年，歡創(chuàng)科技進(jìn)入掃地機(jī)器人賽道，在進(jìn)入這一賽道之前，周琨一直在思考一個(gè)問題：經(jīng)年之后，掃地機(jī)器人激光雷達(dá)的終極方案是什么？

周琨當(dāng)時(shí)得出的結(jié)論是：市場(chǎng)的選擇終將會(huì)是成本優(yōu)先。

為此，在進(jìn)入掃地機(jī)器人領(lǐng)域時(shí)，周琨和他的團(tuán)隊(duì)在轉(zhuǎn)向研究可靠性更高的面陣激光傳感器時(shí)，必須考慮另一個(gè)問題——成本問題。

面陣激光傳感器在消費(fèi)電子領(lǐng)域應(yīng)用普遍，成本原本要比線性激光傳感器低，但要研究面陣激光傳感器，就必須要克服算法復(fù)雜、運(yùn)算量大對(duì)高芯片性能需求的問題，如果依然采用DSP芯片、甚至是性能更高的FPGA芯片，最終激光導(dǎo)航方案成本反而會(huì)比「線陣激光傳感器+DSP芯片」方案成本更高。

當(dāng)時(shí)，擺在周琨面前的只剩下一條路可以走：自研掃地機(jī)器人ASIC專用芯片。

3 做一顆自己的芯片

2017年9月，歡創(chuàng)科技內(nèi)部立項(xiàng)掃地機(jī)器人激光雷達(dá)項(xiàng)目?jī)H僅三個(gè)月后，就立項(xiàng)了ASIC掃地機(jī)器人專用芯片項(xiàng)目。

“當(dāng)時(shí)確實(shí)下了很大的決心，因?yàn)樽鲂酒淮?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E6%B5%81%E7%89%87/">流片就要幾百萬，當(dāng)時(shí)幾乎將公司所有的錢都投了進(jìn)去，一旦流片失敗或技術(shù)方向判斷失誤，將會(huì)是沉重打擊。 ”

周琨告訴雷鋒網(wǎng)，那段時(shí)間也是他創(chuàng)業(yè)以來壓力最大的時(shí)期，甚至?xí)虼苏故摺?/p>

周琨擔(dān)心的事情并沒有發(fā)生，Camsense C1流片成功并順利量產(chǎn)，而周琨和他的團(tuán)隊(duì)當(dāng)時(shí)針對(duì)掃地機(jī)器人領(lǐng)域做的諸如幀率、分辨率、精度等定制化設(shè)計(jì)，在隨后幾年也被驗(yàn)證了價(jià)值。

例如，掃地機(jī)器人用的激光雷達(dá)幀率越高意味著芯片成本越高，如果幀率設(shè)定太低，幾年后發(fā)現(xiàn)難以滿足掃地機(jī)器人的需求，芯片就會(huì)被迫淘汰；如果幀率設(shè)定設(shè)定太高，幾年后發(fā)現(xiàn)掃地機(jī)器人本不需要這么高的幀率，就會(huì)導(dǎo)致成本的浪費(fèi)，甚至難有廠商愿意為這么高成本的芯片買單。

2017年，掃地機(jī)器人應(yīng)用的激光雷達(dá)的主流幀率在1800FPS，歡創(chuàng)科技當(dāng)時(shí)將Camsense C1的幀率定在了3000FPS，截止目前為止，這顆芯片在性能上仍能滿足市場(chǎng)需求，而歡創(chuàng)科技第二代芯片Camsense C2也將在今年下半年量產(chǎn)。

借助「面陣激光傳感器+ASIC芯片」，歡創(chuàng)科技走出了一條不一樣的路。