最近一段時(shí)間，CIS（圖像傳感器，CMOS Image Sensor）火得一塌糊涂。

一方面，國(guó)產(chǎn)芯片CIS龍頭企業(yè)韋爾股份上半年凈利預(yù)增超七倍，引起券商和行業(yè)人士關(guān)注；另一方面，豪威（韋爾）的汽車CIS出貨量正式超過(guò)ONsemi（安森美），讓人進(jìn)一步關(guān)注國(guó)產(chǎn)高端CIS市場(chǎng)。

又一種國(guó)產(chǎn)芯片，卷起來(lái)。

CIS市場(chǎng)，變了

“2023年公司汽車CIS芯片出貨量達(dá)到1.03億顆，超過(guò)安森美，成為全球第一。公司CIS的營(yíng)收有30%都是來(lái)自于汽車，2023年同比增長(zhǎng)25%?！弊罱@樣一句官宣，徹底引燃市場(chǎng)。與之相對(duì)應(yīng)的是，汽車CIS供不應(yīng)求，且價(jià)格上升。

根據(jù)Yole最新報(bào)告顯示，2022年～2023年CIS市場(chǎng)，索尼位列第一，正在向50%市場(chǎng)份額邁進(jìn)。相比之下，三星和SK海力士的收入停滯不前，甚至略有下降，并且由于對(duì)CIS產(chǎn)品的需求減少，正在將生產(chǎn)能力重新分配給其內(nèi)存業(yè)務(wù)，尤其是HBM。

緊接著，豪威（韋爾）位列第三，占比11%，ONsemi（安森美）位列第四，占比6%，ST（意法）位列第五，占比5%。去年，豪威占比為11%，ONsemi和ST占比則均為6%。

根據(jù)Yole的解釋，ONsemi和SK海力士近年來(lái)經(jīng)歷了快速增長(zhǎng)，但增長(zhǎng)已經(jīng)趨于平穩(wěn)。 ST正在擴(kuò)大其全球快門(mén)產(chǎn)品線，旨在實(shí)現(xiàn)3D傳感以外的收入來(lái)源多元化，包括消費(fèi)者跟蹤和汽車攝像頭。 GalaxyCore由于依賴低端市場(chǎng)應(yīng)用而面臨挑戰(zhàn)，而SmartSens（思特威）從安全市場(chǎng)的低迷中恢復(fù)過(guò)來(lái)，目前正在為移動(dòng)和汽車領(lǐng)域開(kāi)發(fā)產(chǎn)品。

令人意外的是，圖像傳感器市場(chǎng)的增長(zhǎng)速度超過(guò)了半導(dǎo)體行業(yè)的增長(zhǎng)速度。

可以說(shuō)，一個(gè)屬于CIS的時(shí)代要來(lái)了，增長(zhǎng)力一方面來(lái)自于AI，另一方面來(lái)自于汽車。尤其是汽車，增長(zhǎng)趨勢(shì)明顯。

根據(jù)Yole的展望，汽車圖像傳感器市場(chǎng)有望大幅增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)將從2023年的23億美元增加到2029年的32億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率為5.4%，這一增長(zhǎng)將主要受到每輛車攝像頭安裝的增加和高分辨率傳感器的采用的推動(dòng)。

消費(fèi)、工業(yè)、汽車，分化的市場(chǎng)

CMOS現(xiàn)在主要應(yīng)用領(lǐng)域涉及消費(fèi)電子、安防監(jiān)控、汽車電子、智能交通、機(jī)器視覺(jué)、科學(xué)儀器、專業(yè)影像等，而從現(xiàn)在的市場(chǎng)態(tài)勢(shì)來(lái)看，每家廠商所處的競(jìng)爭(zhēng)領(lǐng)域并不相同。

索尼和三星主要市場(chǎng)在消費(fèi)電子，也就是手機(jī)攝像頭，豪威、ONsemi、ST主要市場(chǎng)在汽車市場(chǎng)。相對(duì)來(lái)說(shuō)，手機(jī)攝像頭卷高像素，比如目前的4800萬(wàn)/6400萬(wàn)/1億2億像素，汽車對(duì)CMOS圖像傳感器芯片像素要求不高，但追求芯片的可靠性與穩(wěn)定性，二者的難點(diǎn)并不一樣。

由此可以看出，整個(gè)市場(chǎng)正在逐漸分化：索尼和三星瘋狂卷消費(fèi)領(lǐng)域，韋爾、ONsemi、ST則在汽車領(lǐng)域拼殺，互不干擾。當(dāng)然，索尼和三星也在加緊布局汽車CIS，未來(lái)也會(huì)進(jìn)一步攪動(dòng)市場(chǎng)變革。

而工業(yè)、醫(yī)療、安防是這些企業(yè)的重合領(lǐng)域：工業(yè)加速機(jī)器視覺(jué)的發(fā)展；安防增強(qiáng)夜視和紅外能力，目前產(chǎn)品分辨率基本在200萬(wàn)像素（1080P），未來(lái)有望提升至2K/4K；醫(yī)療、安防和物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域應(yīng)用正在逐步展開(kāi)應(yīng)用。

國(guó)內(nèi)外廠商，有什么動(dòng)作

從趨勢(shì)來(lái)看，目前CIS向高像素小尺寸發(fā)展，堆棧式芯片架構(gòu)有望得到更廣泛的運(yùn)用，感光度、功耗、HDR、視野、幀率、快速捕捉等性能逐步提升，下游新興需求的出現(xiàn)帶來(lái)新的增長(zhǎng)方向。

從大廠動(dòng)作來(lái)看，對(duì)智能手機(jī)來(lái)說(shuō)，大面積傳感器會(huì)是未來(lái)， 1英寸傳感器正在加速采用，尤其是在中國(guó)智能手機(jī)制造商的旗艦機(jī)型中；對(duì)汽車來(lái)說(shuō)，像素提升速度非?？?，目前為止300萬(wàn)像素～500萬(wàn)像素范圍已經(jīng)升級(jí)為500萬(wàn)像素～800萬(wàn)像素，由于汽車對(duì)于圖像質(zhì)量嚴(yán)苛，不難預(yù)見(jiàn)，未來(lái)更高分辨率的傳感器會(huì)越來(lái)越多。

從技術(shù)來(lái)看，基于事件的成像將是低延遲的新范式；Quanta CIS 和單光子雪崩二極管 (SPAD) 正在不斷發(fā)展；超表面是平面光學(xué)終極發(fā)展；無(wú)論是大像素還是小像素，28nm和22nm都是關(guān)鍵技術(shù)節(jié)點(diǎn)；像素內(nèi)混合堆疊是重要技術(shù)，其制造技術(shù)是未來(lái)重點(diǎn)；此外，在傳感器附近或內(nèi)部集成人工智能 (AI)會(huì)是新趨勢(shì)。

對(duì)國(guó)產(chǎn)來(lái)說(shuō)，國(guó)外大廠的動(dòng)作會(huì)是風(fēng)向標(biāo)?？傮w來(lái)看，目前國(guó)際廠商的重要?jiǎng)幼靼ǎ?/span>

索尼：雙層晶體管像素堆疊CMOS圖像傳感器是其一大“殺器”，目前已經(jīng)量產(chǎn)，首次安裝在索尼于2023年5月發(fā)布的“Xperia 1 V”中。汽車圖像傳感器以200萬(wàn)像素或以上的車載攝像頭為重點(diǎn)市場(chǎng)。此外，索尼持續(xù)擁抱AI，其智能視覺(jué)傳感器“IMX500”的解決方案配備AI功能。

三星：主要采用像素合并技術(shù)，小型化是三星的強(qiáng)項(xiàng)，其發(fā)布的最新200MP圖像傳感器比其前身小20%，并且三星正在開(kāi)發(fā)一種超過(guò)500MP的圖像傳感器，可以與人眼的分辨率相匹配。汽車領(lǐng)域三星提供高清后視和環(huán)視顯示器。

ONsemi：最早進(jìn)入汽車CIS市場(chǎng)，2005年就已過(guò)車規(guī)，2011年～2014年先后收購(gòu)Cypress圖像傳感器業(yè)務(wù)部、圖像傳感器設(shè)備制造商Truesense Imaging和Aptina Imagin再為其技術(shù)添一把柴，目前安森美準(zhǔn)備2024年開(kāi)始內(nèi)部生產(chǎn)CIS，包括40nm和65nmCIS邏輯電路生產(chǎn)，前端工藝交給紐約東Fishkill和愛(ài)達(dá)荷州西南部Nampa工廠，后端封測(cè)在馬來(lái)西亞工廠進(jìn)行。

ST：手握后端照明（BSI）、深溝槽隔離（DTI）等技術(shù)，在汽車、安防、游戲、醫(yī)療和高端傳統(tǒng)照相機(jī)市場(chǎng)有廣泛應(yīng)用，產(chǎn)品組合覆蓋了從入門(mén)級(jí)VGA到24 M像素的眾多傳統(tǒng)成像傳感器，而且即將推出上億像素級(jí)別產(chǎn)品。在大尺寸CIS領(lǐng)域，前陣子宣布為Sphere打造出世界上最大的圖像傳感器，向更多終端廠商展示ST在CIS領(lǐng)域，尤其是在大尺寸CIS領(lǐng)域的實(shí)力。

SK海力士：已重組其CIS團(tuán)隊(duì)，以將重點(diǎn)從擴(kuò)大市場(chǎng)份額轉(zhuǎn)移到開(kāi)發(fā)高端產(chǎn)品，過(guò)去專注于分辨率為20MP或以下的低端CIS，2021年開(kāi)始向三星供應(yīng)CIS，盡管如此，SK海力士產(chǎn)品過(guò)于集中于消費(fèi)領(lǐng)域，因此產(chǎn)量一直在降低。

國(guó)產(chǎn)CIS廠商主要包括豪威、思特威、格科威、長(zhǎng)光辰芯、廣州印芯、元視芯、銳芯微、比亞迪半導(dǎo)體、微光集電、海圖微電子等。其中，豪威、格科威、思特威為T(mén)OP3，長(zhǎng)光辰芯則在最近準(zhǔn)備IPO。

豪威：PureCel Plus-S晶片堆疊技術(shù)是其主推技術(shù)。2007年豪威成為全球CIS龍頭，2009年擊敗CIS鼻祖美光和東芝，成功切入iPhone供應(yīng)鏈，直到2011年均為CIS全球第一，2017年～2019年韋爾陸續(xù)將豪威收入囊中，豪威擁有廣泛的汽車成像產(chǎn)品線，包括環(huán)視和后視顯示器和電子后視鏡，以及駕駛員監(jiān)控和其他車載監(jiān)控系統(tǒng)；外部功能包括車道識(shí)別、車輛和行人檢測(cè)以及盲點(diǎn)覆蓋。同時(shí)也擁有手機(jī)、虛擬現(xiàn)實(shí)和人工現(xiàn)實(shí)、便攜式計(jì)算機(jī)、監(jiān)控、工業(yè)和醫(yī)療應(yīng)用設(shè)計(jì)圖像傳感器和相關(guān)IC，與其母公司韋爾產(chǎn)品線相輔相成。

格科威：專有技術(shù)包括COM封裝技術(shù)、低光高靈敏度像素技術(shù)、FPPI技術(shù)、高像素單芯片集成技術(shù)等。成立于2003年，目前，格科微的3200萬(wàn)像素產(chǎn)品已量產(chǎn)，5000萬(wàn)像素CMOS正在客戶驗(yàn)證中，稱有望年內(nèi)拿到訂單。

思特威：擁有SFCPixel、PixGain、近紅外感度NIR+、超星光級(jí)夜視全彩等安防監(jiān)控應(yīng)用的行業(yè)領(lǐng)先技術(shù)。成立于2017年，在安防領(lǐng)域市占率持續(xù)占優(yōu)。目前，思特威針對(duì)5000萬(wàn)像素產(chǎn)品賽道，已推出了兩款高端產(chǎn)品SC550XS與SC520XS，在性能上分別可滿足旗艦級(jí)智能手機(jī)主攝與前攝、超廣角以及長(zhǎng)焦攝像頭的需求。主打高端旗艦主攝市場(chǎng)的SC550XS在報(bào)告期內(nèi)已經(jīng)量產(chǎn)出貨，SC520XS也進(jìn)入小規(guī)模量產(chǎn)階段。

綜合比較來(lái)看，國(guó)際視覺(jué)傳感器企業(yè)在數(shù)量、產(chǎn)品豐富度以及技術(shù)基礎(chǔ)方面具有優(yōu)勢(shì)。雖然國(guó)內(nèi)在視覺(jué)傳感器領(lǐng)域的研究起步較晚，但近年來(lái)政府大力支持集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，推出了一系列產(chǎn)業(yè)扶持政策，越來(lái)越多的企業(yè)將研發(fā)方向放在了光學(xué)視覺(jué)傳感器領(lǐng)域。這使得我國(guó)的光學(xué)視覺(jué)傳感器技術(shù)實(shí)現(xiàn)了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，推出了一系列具有國(guó)際同類領(lǐng)先水平的高性能視覺(jué)傳感器產(chǎn)品，在全球圖像傳感器市場(chǎng)所占的市場(chǎng)份額逐步提升，研發(fā)能力已經(jīng)達(dá)到國(guó)際同類的最高水平。

不過(guò)，對(duì)于CIS來(lái)說(shuō)，也存在上游、中游、下游，制造能力是不可忽視的一環(huán)，國(guó)際大多數(shù)企業(yè)都是IDM，或者是Fab Lite，而國(guó)內(nèi)則以Fabless為主。

在CIS生產(chǎn)中，也涵蓋注入深層光電二極管成型工藝技術(shù)、像素間隔離處理技術(shù)、彩色濾波陣列（CFA）處理技術(shù)、晶圓堆疊工藝、于CIS良品率和產(chǎn)品質(zhì)的控制技術(shù)等工藝技術(shù)。因此，提高生產(chǎn)能力，或許也是國(guó)產(chǎn)CIS的下一步。