蒋思莹作家

中国CMOS图像传感器怎样突围?

影像需求日益强劲的本日,图像传感器举措这此中的主要元件,也受到墟市浩繁企业的注重。最初的数码相机上,图像传感器取得了开展,然后渐渐延迟到了手机、安防、汽车等浩繁范畴。这个进程中,促生了一批努力于CMOS图像传感器的厂商,并变成了少许CIS巨头。

这种状况下,本土CIS厂商的开展状况怎样?

日韩掌控下的图像传感器墟市

据美国集成电道研讨考察公司统计显示,CMOS图像传感器的墟市近来6年保持年均10%以上增加。另据IC Insights 预期,2019 年CIS出售额将孕育 9%,抵达 155 亿美元的历史新高程度,随后 2020 年预期孕育 4%,抵达 161 亿美元。预测 2018 至 2023 年时代,CIS的出售额复合年孕育率 (CAGR) 将抵达达 8.7%。

从举世CIS墟市份额来看,日韩该范畴上掌握着绝阵势部的墟市份额。即日,日经中文征引iHSMarket的数据称,目前举世CMOS图像传感器代价已达120亿美元,同比增加5.1%。此中索尼的墟市份额抵达了50.1%,尽管同比下滑了1.8%,但仍然掌握了举世一半的墟市份额。排第2位的韩国三星电子(20.5%)与索尼之间的差异仍然庞大。

据EEimes的报道显示,索尼图像传感器墟市的成绩来自于2010年,索尼做出的一个决议——2010年9月,索尼发布方案索尼半导体九州公司的熊本技能中心加入400亿日元,为“Exmor”和“Exmor R”CMOS图像传感器扩增产量。同年年末,索尼发布长崎技能中心加入1000亿日元扩产。这项方案包罗加入到,从东芝收购的半导体例制配备,以及将部分配备翻新为新的晶圆产线,借由“专利技能完成索尼CMOS图像传感器的差别化逐鹿”。按照这个开展道线图,索尼2011年就受到了苹果的青睐,并不停保持至今。2015年,索尼以1.55亿美元收购东芝图像传感器营业,至此,索尼CIS的霸主位置就成型了,并涉及了汽车、安防、工业等浩繁高端范畴运用。

近两年来,半导体范畴分外生动的三星,也开端试图抢占索尼具有的CIS墟市份额。而这主要表示其CIS消费电子墟市的外现,据韩媒报道,即日,三星发布,将打破“1亿像素”的壁垒,批量生产1.08亿像素的挪动式图像传感器“ISOCELL Bright HMX”。自本年5月推出6400万像素产物后,短短3个月,再次将像素数增至1.6倍以上。早些时间,三星还与小米举行了协作,试图相机上发力。

目前,CMOS图像传感器范畴排名第三位的是我邦本土CIS企业豪威科技,豪威科技十分注重车载CMOS传感器运用范畴,据相关数据显示,车载图像传感器范畴,其市占率高于索尼。依据魏少军传授第三届“芯动北京”中关村IC财产论坛高峰论坛中发布的数据显示,豪威科技2018年的营收已达100亿元。同时,据公然材料显示,韦尔股份(603501)并购豪威科技已于2019年6月过会。韦尔股份于本年8月30日发布的中报数据显示,豪威科技2019年上半年度(1—6月),营收为42亿元。

由上述新闻来看,除索尼CIS涉及的范畴较广以外,其他厂商都有他们笃志的特定范畴。由此,也不难看出这些厂商试图通过特定墟市的开展,来抢占现有或未来的墟市份额。

反观我国,早期的开展,我们错过了CCD的时机,而CMOS图像传感器也是从近几年才开端取得开展。因此,技能积聚上,本土CIS厂商并不占优势。可是,通过近两年来相关计谋对半导体行业的支撑,使得CIS也取得了开展,并呈现了少许后起之秀。

除上文提到的豪威科技以外,本土CIS厂商还包罗了,营收仅次于豪威科技、出货量领先的老牌本土CIS厂傻礼科微;有着以低照全彩的安防运用和背照式全部曝光进入CIS墟市的思特威;也包罗了安防范畴外现优异的思比科;另有智能衣着及低像素墟市效果斐然的比亚迪微电子。

联合上述国表里的开展状况来看,CIS厂商都针对本身优势,某个范畴上取得了效果。那么,将目光放久远些,又有哪些墟市范畴,将带给CIS昭质之光?

图像传感器的破局点

通过近几年来,CIS的外现来看,CIS浩繁特定的墟市范畴上迸发了生机。此中,手机墟市也是促使CIS疾速开展的墟市之一。加之近些年来随同入手机摄像头数目标添加,使得CIS热度不减。据麦姆斯咨询先容,2017年图像传感器的主要发力点于手机范畴疾速采用双摄像头。另外,手机前置双摄像头也有希望,主要运用是生物识别,人脸识别和虹膜识别。

同时,手机继续向前开展的进程中,我们也不难发明,手机摄像头的添加和越来越丰厚的生物识别技能正被运用到我们的手机当中,以致可以举措手机的特征来面向宽广消费者。由此可睹,手机厂商之间的逐鹿和差别化与CMOS图像传感器亲密相关。

从手机方面来看,据MEMS的报道显示,手机摄像头中的CMOS图像传感器芯片不停由日本引颈墟市,可是2018年,格科微电子此取得了庞大打破,成功量产1.12um大底1300万像素图像传感器,打破日本众年的技能封锁。有相关统计显示,2014年,格科微CMOS Image Sensor IC的出货量超越9.4亿颗芯片,LCD 驱动芯片的出货量超越1亿颗,全年出售总额打破3.5亿美金,国内CMOS图像传感器芯片的出货量墟市具有率排名第一,举世墟市具有率排名第二。据悉,目前,格科微的营收早已打破10亿大众币,但因为非上市公司,目前笔者没有查阅到更准确的公然营收数字。

(据据旭日大数据监测,2019年6月TOP5摄像头芯片企业出货总量为293.8KK。此中,格科微位居榜首。)

除手机墟市外,据IC Insights最新的报告中称,CIS墟市,未来五年内,汽车系统运用墟市预期将疾速孕育,至 2023 年,汽车系统运用墟市出售额的 CAGR 将抵达 29.7% 至 32 亿美元,占总出售额的 15%。而 PC 恬静板盘算机中CIS的出售额 CAGR 将为 5.6%,抵达 9.9 亿美元。

而这一看法也取得了浩繁CIS厂商的承认。思特威认为,目前中国的图像传感器墟市,以索尼、三星为首的日韩力气尤为强劲,特别是挪动范畴,日韩力气仍然保持着统治位置。但安防、汽车、手机等其他细分运用范畴,中国厂商的外现则更为亮眼。

以安防方面为例,据中国财产新闻的统计显示,国内,安防墟市精细到墟市构造层面,安防工程(57%)、安防产物(35%)占比最大,安防运营效劳占比仅为8%,从运用场景来看,视频监控占比近 50%,为最中心安防运用。同时这份报告中还提到,视频监控举措国内安防墟市占比最高的细分行业,不停保持着高增加姿态,高清摄像头成为墟市增加的爆发点,也发动了相关CIS墟市的孕育。

依据Techno Systems Research最新报告显示,本土CIS厂商思特威科技安防范畴自2017年起曾经延续两年连任市占率第一。关于未来CIS安防范畴的开展,思特威也发外了本人的看法,公司认为,跟着中国都市化历程的开展,以及智能都会开展的趋势,中国安防墟市范围疾速扩展,也为CMOS图像传感器创制了一个潜力庞大的墟市。跟着安防摄像头运用场景的拓展,安防摄像头关于低光照、宽动态范围等功用的需求渐渐晋升。就此趋势,思特威通过全彩夜视技能、近红外增强技能等立异技能,办理了客户的痛点,从而取得了中国以致举世安防墟市的承认。
(图片根源:Techno Systems Research)

另外,就目前汽车墟市来看,汽车图像传感器举世出售量呈逐年上涨的趋势。据西南证券的陈航新闻显示,目前,汽车范畴的CIS运用包罗:后视摄像头(RVC)、全方位视图系统(SVS)、摄像机监视系统(CMS)、FV/MV、DMS/IMS系统。此中,后视摄像头是出售主力,2016年后视摄像头的出售量达51亿台,估量2019年将达65亿台。除此以外,FV/MV的举世出售量也蕴藏着庞大的潜力,估量2019年其销量将达40亿台,2021年直达75亿台,直逼后视摄像头销量。

(根源:西南证券)

而提到汽车范畴,比亚迪本身举措汽车厂商,不光新能源汽车上掌握了大宗中心技能,比亚迪微电子CIS上也取得了少许令人注目标效果。公司认为,得益于智妙手机、汽车主动驾驶、人脸识别监控以及工业主动化、无人机、板滞人等行业墟市的疾速开展,CIS墟市范围近年来也迎来了继续稳定的增加,位居国内销量前三。同时,比亚迪于客岁推出了一款车载专用背照式图像传感器,并比亚迪全新一代唐上装车,出货量已超越百万颗,可是高端汽车CIS墟市仍然是海外厂商为主。

中国厂商怎样打破?

与本土CIS厂商的接触中,我们不难发明,他们都很看好手机、安防和汽车的开展。同时,我们也都晓得,现,这三个新兴范畴的开展都向AI接近。AI的开展进程中,让板滞“看的睹”又是一个主要的研讨偏向。而CIS芯片举措图像识另外要害部件,自然也与AI厉密相连。这种因果之下,使得CIS得以主动驾驶、人脸识别板滞视觉等运用范畴被广泛运用。

近年来,中国人工智能上的开展疾速,并由此也发动一系列财产的升级开展。新兴范畴墟市的运用场景不时丰厚并得以继续演进,也恰是思特威发力的地方。思特威认为,新兴范畴墟市为本土CIS厂商带来了开展时机——相似挪动配备等传椭仂域,本土CIS厂商很难撼动国际巨头的位置,可是跟着安防、汽车(特别是主动驾驶运用)、板滞视觉等运用范畴的兴起,面临全新的运用墟市,国内企业可以和国际巨头站同一个起跑线上。

针对汽车范畴,比亚迪微电子认为,车载摄像头汽车辅帮驾驶、主动驾驶技能的运用中起着举足轻重的位置,目前国内车规级CMOS图像传感器芯片阵势部依赖于进口,此中的绝阵势部采用美国的CMOS图像传感器芯片。这种状况下,比亚迪微电子成功开辟出了车规级CMOS图像传感器芯片,办理了车规级CMOS图像传感器芯片被外国厂商垄断货源的题目。同时,比亚迪微电子还外示,公司会将继续手机、车载、安防、工业及医疗范畴墟市加大加入。

这一片“叫好”声中,本土CIS厂商也应当认清本身与国际巨头之间的差异,才更有利本土CIS厂商的开展。

准确地看法差异是条件

半导体行业察看与CIS厂商的接触中,这些厂商都外达了一个相似的看法,即这些差异主要表示了技能和运用上。

早前承受半导体行业察看之前采访的时分,格科微指出,目前国内的阵势部CIS传感器公司,和国际厂商之间仍然保管较大的差异,重假如因为后者对工艺的了解上,对电道计划的完美度上,都有较长时间的积淀。比如索尼,很早就工艺上做CCD身世;安森美之前有美光的工场。而三星和海力士都有本人的Fab,工艺研发的掌控度高,资本构造优势庞大。格科的成功是因为很早就跟中芯国际有亲密的协作,而中国其他少许小的计划公司,资金的加入和范围上,都缺乏够去撑起它的工艺研发。工艺研发和电道研发都需求庞大的加入,国内的厂商念要追逐都很禁止易,大师的首要题目都是“活下来”,要考虑差别化盈余方式。

除此技能积聚以及研发才能除外,思特威认为,与海外厂商比较,国内厂商还人才吸引才能等方面仍然保管少许劣势,但公司指出了这种差异正渐渐缩小。公司认为,跟着国内加大了关于半导体人才培养的帮助力度,每年都有大宗半导体人踩釉天地的各大高校中降生,同时也有大宗海外返国人才举行增补,国内企业人才获取上的状况已渐渐好转。

另外,比亚迪微电子认为,国内传感器厂商对图像传感器的机理、新的前沿技能等这类需求大加入的研讨未能举行深化、继续的研讨,但恰是这类研讨一朝打破出效果,会变成行业偏向的改造,谁先打破谁就能拔得头筹。于是国内传感器的产物只可举行跟从,无法抓取高毛利,产物永久处于中、低端墟市,对墟市的话语权较低。

归纳以上看法来看,我们应当清醒地看法到,中国具有着庞大的CIS墟市,也有一部分厂商曾经向CIS中高端墟市迈进,但全体看来,我邦本土CIS与国际巨头比较仍然保管着少许差异。可是,本土CIS厂商可以应用新兴范畴墟市中国的开展高潮,来抢占未来CIS的开展时机。
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魏少军人物

曾任电信科学技能研讨院副总工程师,大唐电信科技股份有限公司总裁。现任清华大学传授,博士生导师;蕉蔟部“211工程”电子系统集成与专用集成电道技能研讨中心主任;中国电子学会高级会员,IEEE有代价会员。

主动驾驶技能技能

从 20 世纪 80 年代首次成功演示以后(Dickmanns & Mysliwetz (1992); Dickmanns & Graefe (1988); Thorpe et al. (1988)),主动驾驶汽车范畴曾经取得了庞大希望。尽管有了这些希望,但恣意繁杂状况中完成完备主动驾驶导航仍被认为还需求数十年的开展。启事有两个:起首,繁杂的动态状况中运转的主动驾驶系统需求人工智能归结不可预测的情境,从而举行及时推论。第二,新闻性计划需求准确的感知,目前阵势部已有的盘算机视觉系统有必定的过失率,这是主动驾驶导航所无法承受的。

人工智能技能

学术研讨范畴,人工智能一般指可以感知四周状况并接纳举动以完成最优的可以结果的智能体(intelligent agent)

人脸识别技能

广义的人脸识别实行包罗构修人脸识别系统的一系列相关技能,包罗人脸图像搜罗、人脸定位、人脸识别预处理、身份确认以及身份查找等;而狭义的人脸识别特指通过人脸举行身份确认或者身份查找的技能或系统。 人脸识别是一项热门的盘算机技能研讨范畴,它属于生物特征识别技能,是对生物体(一般特指人)本身的生物特征来区分生物体个体。

无人机技能

无人机(Uncrewed vehicle、Unmanned vehicle、Drone)或称无人载具是一种无搭载职员的载具。一般运用遥控、扶引或主动驾驶来掌握。可科学研讨、军事、息闲文娱用途上运用。

三星机构

三星集团是韩国最大的跨国企业集团,同时也是上市企业举世500强,三星集团包罗浩繁的国际部属企业,旗下子公司有:三星电子、三星物产、三星航空、三星人寿保证、雷诺三星汽车等,营业涉及电子、金融、机械、化学等浩繁范畴。 三星集团修立于1938年,由李秉喆兴办。三星集团是家族企业,李氏家族世袭,旗下各个三星财产均为家族财产,并由家族中的其他成员办理,集团指导人已传至 李氏第三代,李健熙为现任集团会长,其子李镕任三星电子副会长。

小米机构

小米是中国一家笃志于智能硬件、智能家居以及软件开辟的企业,于2010年4月6日修立,总部位于中国北京,截至2018年3月31日,员工人数近1.45万。 2010年8月及12月,小米发布了基于安卓系统深度定制的第三方固件MIUI及首款挪动运用米聊。2011年8月16日,小米正式推出了其第一款硬件产物——小米手机(一代),开创了以互联网线上抢购高配备、低售价的智妙手机出售方式。 通过旗下生态链品牌MIJIA(米家),小米的产物线从智妙手机及耳机、挪动电源等手机周边产物和音箱、手环等相关挪动智能硬件,扩展到智能电视、机顶盒、道由器、气氛净化器、电饭煲等家居消费产物。截至2018年3月底,小米已进入举世74个国家和地区的墟市,并此中15个墟市智妙手机出货量名列前五。 2012年,小米全资买入北京众看科技有限公司,进入电子书阅读范畴。众看阅读是旗下网站,并有相应的App。2018年,业界风闻小米有方案生产电子阅读器。 2018年5月3日,小米正式向香港商业所提交IPO申请[6],于2018年7月9日以同股差别权的方法挂牌上市,并方案于7月23日纳入恒生归纳指数。 2018年11月19日,美图公司与小米集团发布告竣计谋协作伙伴联系,协作限日30年。

板滞视觉技能

板滞视觉(Machine Vision,MV)是一种为主动化检测、进程掌握和板滞人导航等运用供应基于图像的主动检测和剖析的技能和方法,一般用于工业范畴。

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