匠心独运 | 五年修道,新一代 IC 成就极致的笔体验

Intuos Pro:搭载全新 IC 的 Wacom 代表性数位板

Wacom Intuos Pro: Wacom's Flagship Pen Tablet with a New IC

  以自然手感实现高精细表达的 Wacom Intuos Pro 影拓®专业数位板作为 Wacom 的代表性数位板,长期以来持续支持创作者捕捉灵感迸发的瞬间。全新一代的 Wacom Intuos Pro 第八代影拓®专业数位板于 2025 年 2 月 迎来了自 2017 年以来的首次焕新迭代。这个产品系列在延续卓越表现力与操作性的同时,进一步实现了机身的轻薄化与设计感提升,进化为更加纤薄、轻盈且更具现代感的数位板产品。


  焕然一新的 Wacom Intuos Pro,其一大核心特征,正是搭载了 Wacom 多年来持续投入研发的「全新 IC」。


  IC(Integrated Circuit | 集成电路)是将晶体管、电容、电阻、二极管等电子元件集成在一块基板上的电子部件,可以说是决定电子设备性能的「心脏」级关键零件。尤其是针对特定应用进行优化的高性能定制 IC,被称为 ASIC(Application Specific Integrated Circuit | 专用集成电路),能够实现通用 IC 难以覆盖的特定性能提升。


  高性能 IC 的存在,意味着设备潜力的上限被大幅拉高。否则即便设备结构设计再优秀,其性能也很难突破 IC 本身所具备的潜在能力。可以说,设备性能在很大程度上由 IC 的性能所决定,这一点并不为过。



精心挑选笔尖材料,最大还原用笔压力的传递

How to minimize the loss of pen pressure? The trick is in the nib material.

  追溯这枚全新 IC 的研发源头,可以回到大约 5 年前。


  当时,Wacom 核心技术之一 EMR(Electro-magnetic Resonance | 电磁感应技术)*1 所使用的 IC 已经经历了数年的应用周期。虽然仍然稳固支撑着 Wacom 产品的基础性能,但为了响应艺术家、创作用户日益严苛、不断提升的需求标准,进一步的性能提升已成为必然。


  承担这一研发任务的工程师,是负责定制 LSI 开发与 IC 设计的松田洋辅。尽管当时的松田刚加入 Wacom,对 EMR 技术的深入了解有限。


  交付给他的研究主题是「提升 SNR」


SNR(Signal-to-Noise Ratio | 信噪比)是以对数形式表示目标信号(Signal)相对于干扰信号——噪声(Noise)强度的指标,广泛用于评估电路、通信系统以及音频设备等的性能。简而言之,SNR 数值越高,意味着干扰越少,信号质量越高。


松田这样回忆当时的情景,「我被交付了一款现有产品,并被要求『提升它的 SNR』。当下我就直觉地意识到,这绝不是一件可以轻松完成的任务。」


  为了正面应对这一难题,他选择独自推进 PoC(Proof of Concept | 概念验证,用于验证新想法或新概念是否可行,以及其效果的过程),不断重复假设与验证。


  从电路设计到 FPGA(Field-Programmable Gate Array | 现场可编程门阵列),在真正启动研究之前,存在着诸多技术门槛。


「每天反复使用示波器评估 SNR 的变化,过程既充满乐趣,也异常严苛。我需要逐一排查干扰信号来源,但即便找到了原因,当下也未必能立刻想到解决方案。所以我选择不急躁,一步一步稳扎稳打地推进。」(松田)


  松田几乎独自持续了 3 年时间推进这项研究。随着对「如何在相较以往提升 SNR」的 IC 要求逐渐清晰,开发下一代 IC 所需的条件也逐步成熟。


  就在此时,负责统筹 Wacom 技术部门、并担任 EMR 模块负责人的执行首席技术专家李兆勋(Junghoon Lee) 向他发出了邀约。在背负技术部门最高层主管期待的情况下,全新 IC 的正式开发项目由此启动。


「随着 Wacom Intuos Pro 的产品焕新计划,全新 IC 的开发项目也正式立项。那一刻,我真切地感受到,之前持续进行的研究终于有了回报。」(松田)


注:

1:EMR(Electro-magnetic Resonance | 电磁感应技术),EMR 是 Wacom 取得专利的显示相关技术之一。该技术由位于设备液晶显示面板背后的传感器层与强化玻璃层构成。


传感器以纵横交错的网格形式排列,每一个传感器都经过高精度配置,并会发出微弱的电磁信号。这些信号叠加后,会在设备玻璃表面形成磁场。


EMR 的优势在于,无需为笔提供任何电源。电力可穿过液晶面板与保护玻璃传递至笔端,因此不会产生电池损耗、电源线缠绕或损坏等问题。EMR 结合了 Wacom 在品质与可靠性方面的多项核心技术,实现了行业领先的精度与耐久性,是支撑 Wacom 数字设备的重要基础技术之一。



实现「SNR 信噪比提升」的 Wacom 全新 IC

Wacom's New IC With Improved SNR

  主导 Wacom Intuos Pro 开发工作的是负责 EMR 相关硬件开发与产品化的 EMR 技术团队负责人杉山义久。围绕「未来 Wacom 产品所需的 IC 应该具备怎样的形态」,以及「如何将全新 IC 真正应用于实际产品」,杉山与松田从产品开发的角度展开了反复讨论。


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在新 IC 的开发过程中,杉山向松田提出了几项关键需求,首先被提及的两个需求便是:

 - 能够支持所有类型的笔

 - 同时适用于数位板与数位屏



杉山回顾项目初期时表示,「Wacom 同时提供 GD 笔*2和 UD 笔*3两种数字笔方案。在以往的 IC 架构中,某种程度上是通过『硬性手段』来兼容这两种笔。如果借助新的 IC 能够更加自然地实现支持,将有助于进一步拓宽创作者的笔选择空间。在公司『以一颗 IC 覆盖未来所有 Wacom 产品』的方针下项目正式启动。」


  接下来,杉山提出的是针对未来便携式产品应用的「低功耗要求」。全新 IC 通过更合理的电源管理,实现了较以往更低的功耗表现。


  此外,新 IC 还集成了通信相关接口。与以往 IC 相比,这一设计使得外部附加元件数量得以大幅减少。过去必须搭配微控制器(LSI),而新 IC 可单体完成对应功能,从而显著缩小了电路板面积。IC 在「小型化」道路上的成功,不仅有助于降低成本,也提升了产品在外观设计上的自由度。


「我们 Wacom 的目标是打造一颗兼具高性能与小型化的『理想 IC』。但在制造成本的现实条件下,如果将所有需求全部纳入,成本变得高企。在确保性能的前提下,哪些地方可以让步,与 IC 供应商之间的博弈非常艰难。项目初期、产品规格最终敲定之前,是一条荆棘密布的道路,耗费了相当多的时间。」(松田)


  最终完成的全新 IC,实现了超出松田与杉山预期的高性能表现。在具备显示屏的产品类型中,来自液晶本身的固有干扰信号不可避免。一般做法是通过对液晶进行屏蔽来降低干扰信号,但这一方式会连同信号一并衰减。全新 IC 则实现了在保留信号的同时,仅消除干扰信号的处理机制。同时,IC 内部所集成的接收通道数量也有所增加,松田最初被赋予的目标「提升 SNR 信噪比」,终于得以实现。


「当然,在数位板产品 Wacom Intuos Pro 上,也能充分感受到新 IC 的优势。但我认为,当这枚 IC 被应用于具备显示屏的产品类型时,其性能将得到更充分的释放。」(松田)


  Wacom Intuos Pro 是首款搭载这枚全新 IC 的产品。未来推出的更多新产品,也预计将陆续采用这枚 IC。想到全新 IC 将持续带来令人惊喜的笔体验,令人由衷期待。


注:

2:GD 笔:采用 GD 技术的压感笔。笔内会先将笔压等信息转换为数字信号,再通过交流磁场变化将信息传递至传感器。

3:UD 笔:采用 UD 技术的压感笔。笔压等信息会直接通过交流磁场变化传递至传感器。



充分释放全新 IC 的性能

To Unleash the Full Potential of the New IC

  为了让全新 IC 的性能得到最大程度发挥,在 Wacom Intuos Pro 项目中负责传感器相关设计的是资深工程师马越。作为杉山团队的一员,她曾在多款产品中负责传感器的设计、开发以及量产阶段的生产管理。


  全新 IC 在性能上具有压倒性优势,但在电气设计层面的自由度有所降低。因此,在将其整合进产品时,寻找最优设计方案需要投入大量时间。仅依靠理论计算难以一开始就达到理想状态,马越在不断调整设计的同时,也向多位工程师征求建议,逐步逼近最优解。


「从电气设计角度来看,包括竞争对手在内,市场对更窄边框的要求正在不断提高。边框指的是感应或显示区域外围、即便触碰也不会产生反应的区域。边框越宽,设计上的限制就越少;反之,边框持续变窄,意味着对工程精度的要求愈发严苛。


为了发挥新 IC 的性能,我们还必须进一步降低电路中的电阻值。电阻受线圈粗细与布局影响,而产品本身又被要求尽可能薄,这些条件都带来了不小的挑战。我们只能在各种技术限制中,不断寻找更优的解决方案。」(马越)


  在第八代 Wacom Intuos Pro 中,不仅引入了全新 IC,还采用了新一代数位感应层(digitizer)。在 Wacom 内部,我们将 FPC*4 或 FR-4*5 等传感器基板与磁性层片材组合而成的整体称为「数位感应层」。这是读取笔轨迹、实现高精细表达的关键技术。


  以往的数位感应层是将传感器基板与磁性层片材进行物理贴合,而新的数位感应层则在基板制造工序中直接嵌入磁性层片材。这一工艺最早应用于 2024 年 5 月上市的 Wacom Movink 13(DTH135)。


  该方法能够绕开贴合工序,从而缩短制造周期,但在开发过程中也遇到了全新的未知挑战。由于传感器基板与磁性层片材的材料特性不同,在加热实现一体化时,会因收缩率差异而难以按计划推进。马越与团队准备了多种样品,与制造工厂反复讨论,最终找到了最优方案。


「由于这是完全全新的工艺,开发过程中出现了许多未曾预料的问题。在控制成本的同时实现高性能,我们向生产制造方提出了大量细致要求。虽然每一款产品几乎都要从零开始重新验证,非常辛苦,但当成果最终成型时,那种喜悦是难以替代的。」(马越)



杉山作为团队负责人总结道,「从电气设计角度来看,Wacom Intuos Pro 的要求极为严苛。即便如此,仍能实现不逊于、甚至超越以往 Wacom 产品的规格表现,毫无疑问,新 IC 起到了决定性作用。」


他也明确表达了对单纯参数竞争的态度,「如果只追求参数,当然可以做到更夸张的数字。但如果因此干扰创作者的创作体验,那就本末倒置了。参数看似出色,实际却充满抖动*6,那就失去了作为创作者产品的意义。


一切,都是为了向创作者提供最好的笔体验。我们始终在寻找创作者真正需要的最佳平衡点,这也正是 Wacom 始终不变的信念。」(杉山)


注:

4:FPC(Flexible Printed Circuits)柔性印刷电路板。由塑料薄膜制成,具有轻薄且可弯折的特性。

5:FR-4(Flame Retardant Type 4)由玻璃纤维织布浸渍环氧树脂制成的刚性基板,兼具阻燃性与低导电率。

6:抖动(Jitter)指数字信号在时间轴上的「时序波动」。抖动可能导致电路或设备之间的时序错乱,从而引发系统误动作或精度下降。



向用户呈现 Wacom 技术结晶带来的最新笔体验

The Latest Pen Experience, Crafted from Wacom's Technology Innovations

  作为 Wacom 研究开发成果结晶的全新 IC,首次搭载于 Wacom Intuos Pro。围绕这款产品,参与开发的工程师们怀着怎样的想法呢?


「更轻、更薄——这是我一直追求的目标。在这一点上,全新的 IC 与全新的数位感应层都起到了非常重要的作用。


焕然一新的 Wacom Intuos Pro,在功耗、笔响应速度等方面与以往的 Wacom 产品相比,从数字参数上看,或许并不会让人感觉有着巨大的变化。当然,这也与以往 Wacom 产品本身就具备很高的品质有关。但只要真正看到 Wacom Intuos Pro,就能一眼感受到它变得更薄、更轻,也更加时尚。」


「边框也进一步收窄,整体易用性得到了提升。我认为这是一款可以充满信心交付给用户的产品。」(杉山)


「毫无疑问,全新的 IC 让产品性能得到了提升。不仅是 SNR 信噪比的改善,这枚 IC 的性能还可以用于提升帧率(Frame Rate:在视频或影像中,每秒显示的画面数量,单位为 fps)。」


「非常希望有更多创作者能够使用这款 Wacom Intuos Pro,亲身感受 Wacom 全新 IC 所带来的性能提升。」(松田)



「轻薄、更窄边框的 Wacom Intuos Pro,其优势只要真正使用过就一定能体会到。由于采用了窄边框设计,我相信用户会产生『原来连这种位置都能画!』这样的惊喜体验。」(马越)



  全新的 IC、全新的数位感应层,以及随附的 Wacom 旗舰级压感笔 Wacom Pro Pen 3 第三代专业压感笔。


  全新 Wacom Intuos Pro 集结了 Wacom 目前最前沿的技术成果,可以说是一款凝聚了 Wacom 技术精华的产品。


  我们希望用户能够尽情体验工程师们不断追求、最终实现的这份最新笔体验。





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创作的灵感总是来得不可预测。


一款能精准捕捉灵光乍现的设备——它永不遗漏任何创意火花,正是专业创作者梦寐以求的利器。


为打造这样的设备,我们既汲取现有设计与技术精髓,又始终追求当下最优解。


但实现这一目标的过程中,工程师们遭遇了重重挑战。以下便是他们为达成目标而艰辛探索的故事。





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