随心所欲，写出精彩|芯海科技新一代Force Touch压力笔技术深度揭秘！

视频来源：华为终端官方微博

近日，首款搭载HarmonyOS的平板电脑MatePad Pro正式开售。作为一个独特的生产力工具，新一代华为MatePad Pro适配了第二代HUAWEI M-Pencil手写笔，为平板世界带来更多创造力和想象力。随着移动办公市场和数字教育市场逐渐扩大，触控笔的运用也更加频繁，成为最受欢迎的平板电脑配件。

目前市面的触控笔有两类主流技术：

第一类是日本wacom为代表的电磁笔技术。这类产品使用的是无源无线方案，不需要电池，而是通过笔尖的线圈与屏幕特定层之间的触控感应实现输入。电磁笔可以满足常规的书写需求，但无法感知压力、倾斜度，难以精准的还原笔记，体验单一。

电磁笔原理图

图片来源：https://www.bilibili.com/video/BV1JA411q76L

作者：ZHKhaha

第二类也是目前最热门的产品，以Apple Pencil2 和华为M-Pencil2为代表的主动触控笔。需要通过传感器感知笔尖与屏幕接触时产生的压力、倾斜角、方位角、坐标等状态信息，并不断通过低频信号的方式将这些信息传递到触控屏的控制芯片进行解算，最终得到写下的画面。这也就是为什么我们在使用这些产品时，需要先通过蓝牙连接设备的原因。

主动触控笔原理图

图片来源：https://mp.weixin.qq.com/s/9gbHCq1C8Z3l5PxkaRCZBg

作者：我的极刻

主动触控笔书写时跟手性良好，笔尖一动，笔迹即至；支持侧锋倾斜绘画，还原真实书写体验；压感感应精准，自由掌控线条粗细；为记笔记、书写及绘画带来更出色的体验，受到大受欢迎。

是否防误触、断触、延迟及精准度是影响体验的关键因素，而笔尖的压力测量是关键中的关键，成为影响用户体验最核心的部件。芯海科技（股票代码：688595）近期推出了Force Touch2.0 产品CSA37F7x系列，相比Force Touch1.0 CSA37F6x系列，在压力测量的精度、速度、功耗、体积、性价比等方面都有大幅的提升。

高速度

流畅的书写体验

主动触控笔对延时非常敏感，现在手机、平板的屏幕刷新率已经提升到120帧，在高帧率的视频下慢放可以看出每一帧的延时都非常影响体验，这就对压力测量速度要求非常高。

240fps慢镜头下手写笔延迟对比测试

视频来源：https://b23.tv/kUYbc4；作者：Ernest何世友

CSA37F7x测量精度及时间提升

与Force Touch1.0相比，CSA37F7x采用了全新的ADC架构，采样速度从100KSPS提高到1MSPS，整体测量时间缩短75%，可以大幅缩短延迟，提升用户体验。

高精度

精准的力的感知

主动触控笔的一大优势是准确的还原书写笔记，这离不开内部的压力传感器、G-Sensor等传感器支持。而且不同用户的书写习惯不同，实际压力也从几十克到几百克不等，这就对压力测量芯片的测量精度提出了很高的要求，高精度才能还原更逼真的笔迹。

灵敏度性能测试

CSA37F7x采用全新的16位ADC，与Force Touch 1.0产品相比，灵敏度提高4倍，测量时间缩短75%，让笔迹的还原更逼真，大幅提升触控笔用户体验。

Force Touch2.0灵敏度提高4倍，测量时间缩短75%

低功耗

持久的续航时间

受体积限制，触控笔内的电池容量比较小，对笔内电子器件的功耗要求非常高。CSA37F7x不仅仅提高精度、速度，还降低了55%的运行功耗，提升触控笔的续航时间。

CSA37F7x测量精度及功耗提升

芯海科技Force Touch2.0包括CSA37F70、CSA37F71，以及高性价比Force Touch AFE CSU18M68，并提供WLCSP、QFN等多种封装，用于手机、TWS、触摸笔、笔记本触摸笔、电子烟、个人护理、智能家居等多个领域。

芯海科技Force Touch Roadmap

备注：文中对比数据源自芯海感知实验室

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芯海科技（深圳）股份有限公司（股票代码：688595）始于2003年，是一家集感知、计算、控制、连接于一体的全信号链芯片设计企业，专注于高精度ADC、高可靠性MCU、测量算法以及AIOT一站式解决方案的研发设计。采用Fabless经营模式，其芯片产品广泛应用于智慧健康、智能手机、消费电子、可穿戴设备、智慧家居、工业测量、汽车电子等领域。 基于对高精度ADC技术及高可靠性MCU技术的深刻理解，公司掌握了全信号链芯片设计技术，并与小米、vivo、OPPO、魅族、华米、紫米、麦克韦尔、飞科、汉威、美的、香山衡器、乐心医疗、锂电某龙头公司等知名企业建立了紧密合作，成为华为HarmonyOS生态战略合作伙伴。芯海科技总部位于深圳，在合肥、西安、成都设立子公司，是国家级高新技术企业，被广东省科技厅认定为“广东省物联网芯片开发与应用工程技术研究中心”。公司获批设立了市级博士后创新实践基地，建有可靠性检测中心、健康测量实验室、感知实验室、MCU实验室，截止2020年12月31日，公司累计申请专利数量591项，累计获得专利授权246项。

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