此前，美國(guó)將我國(guó)一系列優(yōu)秀企業(yè)列入限制名單，不少國(guó)產(chǎn)企業(yè)的芯片備份計(jì)劃一夜重啟，創(chuàng)造了不少行業(yè)佳話。當(dāng)時(shí)，行業(yè)中一些觀點(diǎn)表示：美國(guó)的限制不是最可怕的，如果日本采取限制，那眾多企業(yè)真的要“瞎”。
這句話看似玩笑，但其中不無(wú)道理。因?yàn)槿毡驹谌蚋泄饧皥D像芯片領(lǐng)域有著重要的地位。
電子設(shè)備的“眼睛”
圖像傳感芯片也叫圖像傳感器，目前常見(jiàn)的有CCD與CMOS。
這是兩種不同技術(shù)構(gòu)成的傳感器。CCD是一種用耦合方式傳輸信號(hào)的探測(cè)元件，有長(zhǎng)達(dá)50多年的發(fā)展史，大致的形狀和運(yùn)作方式已經(jīng)定型。CCD產(chǎn)業(yè)前七大廠商皆為日系廠商，占據(jù)全球98．5％的市場(chǎng)份額。
CMOS指的是互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體，它本身是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的一種重要芯片，用于保存系統(tǒng)引導(dǎo)的基本資料。后來(lái)人們發(fā)現(xiàn)，CMOS經(jīng)過(guò)加工后，也可以作為光學(xué)圖像傳感器。CCD與CMOS的技術(shù)爭(zhēng)端便由此開(kāi)始。
二者相比，各有優(yōu)劣，CCD成像質(zhì)量高，但耗電量過(guò)大，價(jià)格高。而CMOS耗電量非常小，速度極快且價(jià)格低廉。二者各有各擅長(zhǎng)的領(lǐng)域，說(shuō)不上誰(shuí)優(yōu)誰(shuí)劣。但由于手機(jī)、數(shù)碼等行業(yè)的需求強(qiáng)烈，而CMOS的生產(chǎn)成本低，且供貨穩(wěn)定，成為廠商的最愛(ài)，因此其制造技術(shù)得到不斷地改良更新，CCD與CMOS兩者的差距也逐步縮小。
如今，后起之秀CMOS圖像傳感器增長(zhǎng)迅速，幾乎能夠全面替代CCD傳感器。美國(guó)集成電路研究調(diào)查公司數(shù)據(jù)顯示，2018年全球CMOS圖像傳感器出貨額年增1成以上，且預(yù)估2019年將年增8．5％。到了2022年，圖像傳感器市場(chǎng)將成長(zhǎng)至190億美元，將較2018年的預(yù)估值大增近4成。
日韓掌控下的CMOS市場(chǎng)
2019年，英國(guó)調(diào)查機(jī)構(gòu)IHS Markit發(fā)布了一份調(diào)查報(bào)告。報(bào)告顯示，從全球競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看，在CMOS圖像傳感器領(lǐng)域中，索尼占據(jù)了全球50．1％的市場(chǎng)份額。盡管同比下滑了1．8％，但還是穩(wěn)穩(wěn)地占據(jù)了市場(chǎng)的半壁江山。其產(chǎn)品涵蓋各個(gè)消費(fèi)類電子到汽車、安防、工業(yè)等各類行業(yè)應(yīng)用，且主攻高端市場(chǎng)，技術(shù)實(shí)力強(qiáng)勁。
排在索尼之后的是韓國(guó)三星。三星電子擁有20．5％的市場(chǎng)占有率，但與索尼之間的差距依然巨大。
作為韓國(guó)的龍頭產(chǎn)業(yè)，三星的CMOS半導(dǎo)體野心遠(yuǎn)不止于此。三星發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，主攻消費(fèi)類電子市場(chǎng)，自產(chǎn)自銷，在技術(shù)上緊追索尼，已經(jīng)可以提供與索尼同級(jí)別的CMOS傳感器。2019年9月，三星宣布：將打破“1億像素”的壁壘，批量生產(chǎn)1．08億像素的移動(dòng)式圖像傳感器“ISOCELL Bright HMX”。不過(guò)，三星的行業(yè)級(jí)應(yīng)用較少，想超過(guò)索尼仍需努力。
豪威科技則以11．5％的份額排名第三。豪威科技在行業(yè)應(yīng)用上有多年積累，尤其是在車載CMOS傳感器應(yīng)用領(lǐng)域，市占率甚至高于索尼。豪威科技與三星在安防圖像傳感器領(lǐng)域占據(jù)大半江山。值得一提的是，誕生于美國(guó)的豪威科技，在19年6月已被我國(guó)韋爾股份全資收購(gòu)，現(xiàn)已成為我國(guó)這一領(lǐng)域翹楚。
第四和第五名分別是美國(guó)的安森美半導(dǎo)體和韓國(guó)的SK海力士，但占比均都不超過(guò)10％。
索尼、三星和豪威，作為世界CMOS市場(chǎng)的三巨頭，把持著電子消費(fèi)品各應(yīng)用領(lǐng)域的主要份額。從報(bào)告中不難發(fā)現(xiàn)，上述的五家企業(yè)市場(chǎng)總份額占比超過(guò)90％，他們2019年的出貨額高達(dá)120億美元，同比增長(zhǎng)了5．1個(gè)百分點(diǎn)。這也反映出整個(gè)行業(yè)高度集中的現(xiàn)象。
需求旺盛，倒逼行業(yè)增長(zhǎng)
反觀國(guó)內(nèi)，與上述豪強(qiáng)相比，國(guó)內(nèi)本土CMOS傳感器廠商在技術(shù)和規(guī)模上都有一定的差距。我國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)早期錯(cuò)過(guò)了很多機(jī)會(huì)，沒(méi)有趕上CCD的發(fā)展浪潮，CMOS圖像傳感器也是從近幾年才開(kāi)始得到發(fā)展。
中星微人工智能董事長(zhǎng)兼CEO張韻東告訴億歐：“在技術(shù)積累上，本土CMOS傳感器廠商并不占優(yōu)勢(shì)。但是，近兩年相關(guān)政策的支持，以及我國(guó)龐大而多樣的市場(chǎng)需求，使得CMOS也得到長(zhǎng)足的發(fā)展。”
此前，我國(guó)本土產(chǎn)品主要存在于中低端電子消費(fèi)領(lǐng)域。但隨著技術(shù)發(fā)展，我國(guó)本土市場(chǎng)已出現(xiàn)一批后起之秀。
中星微就是其中之一。在國(guó)家信息產(chǎn)業(yè)部的提議和支持下，中星微于1999年在北京成立。目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)電腦攝像頭的芯片都由中星微制造。中星微的301系列芯片，也是國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體廠商的芯片產(chǎn)品躋身于國(guó)際市場(chǎng)的成功案例。
除了電腦攝像頭領(lǐng)域，我國(guó)本土企業(yè)在手機(jī)市場(chǎng)也有不俗的表現(xiàn)。此前，手機(jī)攝像頭中的CMOS圖像傳感器芯片一直由日本在引領(lǐng)市場(chǎng)，但是在2018年，格科微電子在此取得了重大突破，成功量產(chǎn)1．12微米大底1300萬(wàn)像素圖像傳感器，打破日本多年的技術(shù)封鎖。
目前，格科微電子在國(guó)內(nèi)LCD 驅(qū)動(dòng)芯片及CMOS圖像傳感器芯片領(lǐng)域的出貨量排名第一，并在積極探索其他應(yīng)用市場(chǎng)。
“在未來(lái)幾年，汽車、安防監(jiān)控、醫(yī)療、玩具、電玩與工業(yè)等將成為帶動(dòng)CMOS傳感器高速發(fā)展的主要?jiǎng)恿Α！备窨莆EO趙立新對(duì)億歐說(shuō)道。
這一觀點(diǎn)也得到國(guó)內(nèi)眾多廠商的認(rèn)可。以安防為例，2019年安防行業(yè)需求端市場(chǎng)約為4676億，增長(zhǎng)8．22％。視頻監(jiān)控作為國(guó)內(nèi)安防市場(chǎng)占比最高的細(xì)分行業(yè)，一直保持著高增長(zhǎng)姿態(tài)，高清攝像頭成為市場(chǎng)增長(zhǎng)的爆發(fā)點(diǎn)，這將帶動(dòng)CMOS市場(chǎng)的高速增長(zhǎng)。
Techno Systems Research最新報(bào)告顯示：自2017年起，國(guó)內(nèi)本土CMOS廠商——思特威科技在安防領(lǐng)域已經(jīng)連續(xù)兩年蟬聯(lián)市占率第一。
對(duì)于未來(lái)CMOS在安防領(lǐng)域的發(fā)展，思特威創(chuàng)始人兼CEO徐辰告訴億歐：隨著安防攝像頭應(yīng)用場(chǎng)景的拓展，安防攝像頭對(duì)于低光照、寬動(dòng)態(tài)范圍等性能的需求逐漸提升。國(guó)產(chǎn)企業(yè)需要做好的就是保證產(chǎn)品的性能，這樣才能向中高端市場(chǎng)不斷滲透。
雖然目前行業(yè)挑戰(zhàn)巨大，但新增的機(jī)會(huì)也很多，國(guó)產(chǎn)企業(yè)可以在細(xì)分領(lǐng)域深耕，解決行業(yè)的痛點(diǎn)，從而獲得了中國(guó)乃至全球CMOS市場(chǎng)的認(rèn)可。
作者：張偉超