全球CMOS圖像傳感器廠商

近期，臺灣地區的Yuanta Research發佈報告，介紹了其對CMOS圖像傳感器(CIS)市場的見解，以及到2022年的前景預期。

 

從該研究報告能夠看出，2018年全球CMOS圖像傳感器的市場規模爲137億美圓，其中，索尼的市場佔有率爲49.9%，排在行業第一，並且地位獲得了進一步的鞏固;三星排名第二，市佔率爲19.6%，豪威科技排名第三，市佔率達到10.3%，而有些出人意料的是，SK海力士排在了第四位，安森美排在第五位。以下圖所示。

 

從全球CMOS圖像傳感器市場增加狀況來看，發展形勢喜人。從下圖能夠看出，從2014年到2018年，市場一直處於穩定的增加態勢，所以，Yuanta預測到2022年，這種增加態勢會持續下去。

圖：全球CMOS圖像傳感器市場增加喜人，資料來源：Yuanta Research。

 

然而，Yuanta的統計與Yole Developpement的數據是有出入的。Yole的統計數據顯示，2016年的CMOS圖像傳感器市場爲116億美圓，2017年爲139億美圓。而Yuanta在這兩個年份分別爲105億美圓和125億美圓。

 

來自Yole的數據顯示，前些年，CMOS圖像傳感器市場主要受智能手機和改進型相機的需求推進。然而，近兩年智能手機市場疲軟，IC Insights的統計顯示，隨着智能手機市場的成熟，2016年CMOS圖像傳感器的銷售增加放緩至6%。

 

Yole認爲，CMOS圖像傳感器在自動駕駛汽車、工業和機器視覺領域的應用將迎來快速發展，具備光明的將來。Yole預測，到2023年，其市場規模將超過230億美圓，從2017年到2023年的複合年增加率爲9.4%。

圖：CMOS圖像傳感器年度市場收入(單位：十億美圓)。資料來源：Yole Developpement

 

2017年，智能手機應用佔CMOS圖像傳感器銷售額的62%，達 77.5 億美圓，但市場份額預計將在2022年降至45%。而在將來幾年，汽車、安防監控、醫療、玩具/電玩與工業等將成爲帶動 CMOS 傳感器高速發展的主要動力。汽車CMOS圖像傳感器預計將在2017~2022年期間在主要終端應用中快速增加，複合年增加率(CAGR)爲38.4%，達到2022年(28億美圓)CMOS圖像傳感器總銷售額的約15%。

來源：申萬宏源研究

 

傳統三強

 

圖像傳感器主要分爲 CCD 圖像傳感器和 CMOS 圖像傳感器兩大類。CMOS 圖像傳感器近年來增加迅速，已接近全面替代CCD傳感器。在這樣的背景下，行業主要參與者都在加大CMOS 圖像傳感器的投入力度，行業傳統三強不斷鞏固着市場地位，然後起之秀也讓業界眼前一亮。

 

在各應用領域的主流產品中，絕大部分採用了三巨頭的CMOS傳感器。市場熱門的手機都是採用索尼、三星與豪威科技(Omnivision，簡稱OV)的產品，這三家把持着大部分消費類電子領域CMOS傳感器的市場份額。而在汽車和安防等行業應用領域，通常都是選用安森美，OV與索尼三家的產品。

 

行業龍頭索尼在2016年佔據了42%的市場份額，產品涵蓋各個消費類電子到各種行業應用(如汽車、安防、工業等)，且主攻高端市場，技術實力最強;其次是三星，主攻消費類電子市場，可能是自產自銷，在技術上緊追索尼，已經能夠提供與索尼同級別的CMOS傳感器，但三星的產品在行業應用較少;第三位豪威科技，在行業應用上有多年積累，尤爲是在車載 CMOS傳感器應用領域，市佔率高於索尼。

 

索尼

 

通過多年積累，索尼在技術上領跑業界，產品性能優異，新技術迭代迅速，其餘對手短期內難以撼動其領先地位。

 

在消費類電子領域，索尼最具表明性的技術是堆棧式傳感器技術，堆棧式傳感器一經推出就受到了移動設備廠商的追捧，索尼也在此基礎上進一步研發了帶 DRAM 的三層堆棧式傳感器。

 

在行業應用上，索尼有STARVIS和Pregius 兩個主打技術。其中，STARVIS主要用於安防領域，是將背照式 CMOS 的感光度進一步進行加強的技術，不只加強了可見光的感光度，還提升了監控攝像機利用頻度較高的近紅外光等寬波長範圍的光的利用效率。而Pregius 是索尼對自家全域快門技術(Global shutter)的稱呼，其原理是在像素下部增長存儲單元，在曝光時，全部像素同時曝光並將信息保存到對應的存儲單元之中，以免果凍效應，該技術主要用於工業機器視覺領域。

 

三星

 

三星的消費類CMOS傳感器一直緊追索尼，並正在逐步縮小技術差距。2013 年，三星推出了ISOCELL技術，這使其CMOS傳感器性能有了質的提高。

 

在行業應用領域，三星相對落後。在車載應用方面，其份額幾乎爲0，在安防等行業應用領域，三星基本處於自產自銷的狀態。

 

豪威科技

 

豪威科技於1995年在美國加州成立，其CameraChip和AmeraCubeChip系列CMOS圖像傳感芯片普遍應用於消費級和工業級應用。美國豪威於2000年在納斯達克上市，中國財團於2016 年完成了對美國豪威的私有化交易。2018年5月，韋爾股份重啓了對豪威的收購，目前已經經過審查。

 

CMOS傳感器是豪威主要收入來源，佔其主營業務比重超過94%。實際上，在2011年以前，豪威是CMOS傳感器市場的老大，但此後遭遇競爭對手夾擊。索尼在2010年的市場份額僅爲7%左右，但因爲豪威在2011年丟掉蘋果手機訂單，與此同時，大量高端旗艦手機轉投索尼，2011年之後，索尼傳感器就一路高歌猛進，市場份額不斷提高。

 

三星也利用這一時機，打進了供求關係相對緊張的1300萬像素傳感器市場，被大量手機品牌廠商採用，也超過了豪威，成爲了市場老二。

 

在低端市場，豪威也面臨中韓廠商的衝擊。好在豪威的技術功底深厚，憑藉出色的技術維持住了市場份額，沒有繼續下滑，穩定住了行業三強的地位。

 

SK海力士異軍突起

 

做爲存儲器行業的巨頭，SK海力士名聲在外，但其CMOS傳感器業務倒是個冷門。該公司從2007年開始投身CIS業務，並在短時間內就具有了提供800萬像素產品的能力。

 

2014年，SK海力士收購了CIS企業Siliconfle，後者成爲SK海力士持有100%股權的子公司;2016年10月，SK海力士進一步收編了Siliconfle的CIS事業經營權;從2017年起，SK海力士向其CIS部門投入了更多的資源，加速推進1300萬以上像素CIS的研發，並把M10廠DRAM生產設備移往廠M14，M10廠內騰出空間用於生產CIS。

 

SK海力士可謂是CMOS領域的一匹大黑馬，在很是短的時間內就擠進了全球CMOS圖像傳感器廠商排名前十位。來自Yole的統計顯示，該公司2015年就排在了全球第8的位置。

圖：2015年全球CIS廠商市場佔有率，來源：Yole Developpement.

 

得益於其對智能手機前置攝像頭CMOS圖像傳感器的分辨率提高，SK海力士曾從格科微和OV的手中搶奪了大量業務訂單。

 

據悉，SK海力士爲了增強CIS的技術競爭力，從基礎設計開始調整，其中一項技術是採用3D堆疊結構，藉此改善圖像畫質。

 

在一番努力以後，如前文所述，在Yuanta Research給出的最新榜單中，SK海力士排進了全球第四，其進步速度驚人。

 

中國本土廠商

 

與以上幾家國際大廠相比，我國本土發展起來的CIS廠商在規模和技術上還存在必定的差距，且產品主要用於中低端消費類電子領域。

 

格科微

格科微成立於2003 年，在成立初期，該公司從電腦攝像頭用的CMOS圖像傳感器起步，從2007年起進軍到手機領域，跟隨中國手機快速增加的浪潮，迅速佔領了中低端市場。2014 年，格科微 CMOS 圖像傳感器芯片的出貨量超過9.4億顆，在國內出貨量排名第一，全球市場出貨量排名第二。但在此以後，該公司進軍高端市場遇阻，中低端市場也面臨思比科等廠商的強力衝擊。

 

思比科

 

該公司成立於2004 年，專門從事CMOS圖像傳感器的研發，基於其自主核心技術「超級像素信號處理技術(SuperPix)」和「超級圖像處理技術(Superlmage)」開發了大量在國內性能領先的CMOS圖像處理器。主打低像素CMOS產品，主要涵蓋30萬、130萬、200萬和500萬像素，在中低端市場承認度較高，普遍應用於手機、平板電腦和電腦攝像頭。

 

此外，國內還有比亞迪微電子、富瀚微、長光辰芯、銳芯微等廠商，也在從事CIS的研發。

 

結語

 

CIS處於羣雄並起的年代，市場應用前景廣闊，只要發展對路，一切皆有可能，黑馬SK海力士就是個很好的例子。中國本土企業在巨大的汽車、安防和工業市場當中，將來幾年的表現更值得期待。

 

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