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近日,著名半導體行業資訊機構Yole發布2022年最新全球CMOS圖像圖像傳感器研究報告,公布了全球CMOS圖像傳感器前十榜單,並介紹過去一年圖像傳感器的市場情況。

2021年,CIS市場觸底反彈,同比增長2.8%,達到213億美元,開啟新的增長周期。這是十年來最慢的同比增長,繼 2019 年的 24.8% 和 2020 年的 7.3% 之後。在美國對中國主要公司的制裁導致CIS庫存造成泡沫之後,市場現在已經穩定下來。由於第四季度是CIS生產有史以來最好的季度,2021 年全年收入達到 213 億美元。

在移動和其他市場(如汽車和安全成像)的機遇的支持下,現在預計CIS會出現一個新的增長周期。Yole 集團旗下的 Yole Intelligence預計,未來幾年 CIS 行業的增長將至少與一般半導體的增長率相匹配,到 2027 年達到 314 億美元,複合年增長率為 6.7%。


中國玩家表現出色,索尼雄心勃勃



CIS生態系統仍然由歷史領導者主導。索尼、三星、Omnivision 和意法半導體都是移動和消費市場的強大參與者。

由於 COVID-19 和美國對華為的禁令,索尼的市場份額在 2021 年步履蹣跚。這使得其競爭對手能夠提高他們份額,並在技術上迎頭趕上。然而,在 2022 年 6 月,索尼確認了其重新奪回市場份額的雄心,目標是到 2025 年達到 60%。這一聲明將在未來幾年加強產能和研發資本支出。

中國CIS領導者——OmniVision、GalaxyCore 和 SmartSens也在競爭中表現出色。作為美中貿易緊張局勢的直接後果,它們正在強勁增長,尤其是在移動市場。GalaxyCore 正在鞏固其第五位,收入接近 10 億美元。


技術發展將是支持CIS市場增長及其產能投資的關鍵



除了成像質量之外,技術也在不斷發展,以獲得更好的光靈敏度和數據監控、更低的功耗和更大的緊湊性。存在將硅擴展到短波紅外 (SWIR) 成像的趨勢。基於事件的成像即將帶來一種具有前所未有的低延遲的新範式。Quanta CIS 和單光子雪崩二極管 (SPAD) 正在不斷發展,以在低光成像方面走得更遠。超表面是平面光學的終極發展,可降低相機模塊的成本、體積並帶來新的功能。

除了小像素的競爭之外,一個新的趨勢正在以更大的像素和傳感器的形式出現,有利於圖像質量和高級功能。兩者都需要向 28 和 22 納米發展進一步的邏輯技術節點。

最需要的製造能力之一是像素內混合堆疊,目前主要用於移動應用。有一種趨勢是在傳感器中堆疊更多的智能,旨在使內存、處理和計算儘可能接近傳感部分。下一個技術挑戰應該是在傳感器附近或內部集成人工智能 (AI)。

索尼三星爭霸圖像傳感器,豪威穩居第三



圖像傳感器市場競爭激烈,索尼努力保持領先地位,三星尋求擴大近期收益,Omnivision 確立了自己的第三強地位,佳能推出了令人印象深刻的新技術。

當美國高科技民族主義者擔心亞洲在市場上的壓倒性存在時,消費者應該會受益。

多年來主導圖像傳感器市場的索尼根據自己的計算,已經失去了 10 個百分點的市場份額,過去兩年從 53% 下降到 43%。

為了扭轉這一下降趨勢,索尼發起了一場積極的運動,以擴大產能、升級技術,並從智能手機向汽車、虛擬現實和其他應用多元化發展。

根據各市場研究機構發布的估計,在其自身手機業務、產能擴張和新客戶的推動下,三星的市場份額已從 18% 上升至至少 22%。它在智能手機市場的份額可能高達 26%。與索尼一樣,它在輔助駕駛方面看到了光明的未來。

由於新產品的開發和在中國的機遇,被韋爾收購的豪威科技的市場份額從不到 10% 增加到了 14%。一家在歐洲和亞洲都有業務的美國公司,現在歸中國威爾半導體所有。

其他幾家圖像傳感器製造商擁有個位數的市場份額,包括 ST Micro(法國)、OnSemi(美國)、SK hynix(韓國)、GalaxyCore 和 Smartsens(中國),以及松下和佳能(日本)。

索尼預計,在高端智能手機、高級駕駛輔助系統、工業應用和安全性的推動下,到 2030 年,圖像傳感器市場的年複合增長率約為 9%。

將此增長率應用於當前 200 億美元的市值表明有很多業務需要爭取。

6 月 17 日,日本經濟產業省 (METI) 宣布計劃向台積電、索尼和豐田集團電裝公司的合資企業日本先進半導體製造 (JASM) 提供高達 4760 億日元(35 億美元)的補貼。以支持其在九州島的半導體製造項目。

該工廠位於索尼自己的圖像傳感器生產設施附近,於 4 月開始建設。日本政府將承擔該項目總成本的約 40%,估計為 1.16 萬億日元(86 億美元)。

產品可能包括圖像傳感器數據信號處理器、汽車IC和其他邏輯器件,優先供應給索尼和其他日本客戶。運營計劃於 2024 年 12 月開始。

據兩家公司稱,索尼將擁有 JASM 不到 20% 的股份;電裝不超過 10%。這將使台積電擁有超過三分之二的所有權,這基本上是一家專業代工廠。

與此同時,索尼本身計劃在截至 2024 年 3 月的三年內,與圖像傳感器相關的資本支出為 9000 億日元(合 67 億美元),比前三年增長 55%。這包括擴建長崎的 Fab 5,該工廠一年多前開始運營。

由此產生的產量增長預計將有助於本財年索尼成像和傳感解決方案業務的銷售額增長 37%。這應該會將其在圖像傳感器市場的份額提高到 49%,這是朝着管理層在截至 2026 年 3 月的一年中達到 60% 的目標邁出的第一步。

為實現這一目標,索尼正在為更複雜的智能手機相機、可更換鏡頭相機、高級駕駛輔助系統以及最終的自動駕駛、工業應用、增強現實和虛擬現實開發成像技術。

不斷發展的高端智能手機相機將需要更高的分辨率、更高的速度來支持視頻和更高的放大倍率。

先進的駕駛員輔助系統包括每輛車六到八個前視、環繞和後視攝像頭。自動駕駛服務車輛將需要 16 到 20 個攝像頭,每個攝像頭具有更高的分辨率並與光檢測和測距同步。

工業應用包括生產線監控、產品檢測、物流基地分揀、回收材料分揀和預測性維護。

增強現實和虛擬現實應用包括頭戴式顯示器、AR 眼鏡、虹膜識別、凝視檢測、手部跟蹤、人/空間識別和 SLAM(同時定位和映射)。

包括圖像傳感和人工智能集成在內的研發工作將在日本、中國、美國和德國進行。

日本媒體報道稱,考慮到三星和其他競爭對手的所作所為,索尼圖像傳感器業務的經理們感到他們受到了圍攻——他們應該這樣做。

三星的市場份額增長可歸因於價格下降、銷量增加、技術改進以及中國智能手機製造商 Vivo、Oppo 和小米對低端到高端產品系列的青睞。

相比之下,索尼遭受了華為智能手機業務的損失,而華為一直是其主要客戶。

三星迅速升級其圖像傳感器,在2019 年推出全球首款 100MP(百萬像素)智能手機攝像頭後,他們又於 2021 年推出首款 200MP 型號。200MP 型號因其在弱光環境下的性能而脫穎而出。

小型化是三星的另一個強項。其上個月發布的最新 200MP 圖像傳感器比其前身小 20%。

最重要的是,據報道,三星正在開發一種超過 500MP 的圖像傳感器,可以與人眼的分辨率相匹配。

在汽車市場,三星提供高清後視和環視顯示器。

豪威科技擁有更廣泛的汽車成像產品線,包括環視和後視顯示器和電子後視鏡,以及駕駛員監控和其他車載監控系統。外部功能包括車道識別、車輛和行人檢測以及盲點覆蓋。

OmniVision 還為手機、虛擬現實和人工現實、便攜式計算機、監控、工業和醫療應用設計圖像傳感器和相關 IC。其產品線與其母公司 Will Semiconductor 的產品線相輔相成。

將設計用於移動通信、汽車電子、安全和其他應用的分立半導體器件、電源管理和其他集成電路以及電容器和其他無源元件。

上面提到的產品是CMOS圖像傳感器,是現在生產的最常見的圖像傳感器類型。CMOS代表互補金屬氧化物半導體,它是用於製造微處理器、存儲芯片和大多數其他IC的技術。

正如東京電子在線納米技術博物館所解釋的那樣,互補金屬氧化物半導體 (CMOS) 圖像傳感器的每個像素都有一個光電二極管和一個 CMOS 晶體管開關,可以單獨放大像素信號。

像素(圖片元素)是(通常)由硅製成的小型光敏組件。像素網格通過光電效應向圖像傳感器提供數據,其中光能導致硅發射電子。

但也有替代技術。

去年 12 月,日本相機製造商佳能宣布開發了一種新的單光子雪崩二極管型圖像傳感器,可以「在黑暗中看到」——可以在最黑暗的夜晚或其他弱光環境中拍攝高分辨率彩色照片其中 CMOS 圖像傳感器也無法正常工作。

正如佳能所解釋的:

SPAD 傳感器是一種設計獨特的圖像傳感器,其中每個像素都擁有一個電子元件。當一個被稱為光子的光粒子到達一個像素時,它會被倍增——就像產生「雪崩」一樣——從而產生一個大的電脈衝。對於 CMOS 傳感器,累積電荷的讀數包含電子噪聲,這會降低圖像質量,這是由於測量累積光的過程。

根據新聞稿,新傳感器將微型 SPAD 傳感器與專有像素架構相結合,「能夠捕獲世界上最高分辨率的 3.2 兆像素圖像——比全高清分辨率更高」。它「可以捕獲與傳統 CMOS 傳感器相同的圖像,而只需要十分之一的成像面積。」

佳能新型 SPAD 傳感器特別適用於安全攝像頭、自動駕駛汽車、醫療和科學儀器、低光工業應用和增強現實。生產計劃於本日曆年年底開始。

自 1990 年代以來,佳能一直在與索尼在數碼相機市場上展開競爭。現在,它可能會在廣泛的圖像傳感器應用中與其競爭。

意識到這一威脅,索尼也在研究 SPAD 技術。韓國人和中國人不應該認為他們註定要繼承市場。

聯發科車用芯片量產出貨 已打入亞洲、歐洲汽車品牌供應鏈

9 月 26 日消息,據報道,自動駕駛及電動車等市場持續引領車用電子市場大幅成長,聯發科在車用市場布局終於傳出戰果。

法人指出,聯發科車用 5G 數據芯片已經成功打入歐洲、亞洲汽車品牌供應鏈,從今年下半年將開始逐步量產出貨,預計明年出貨動能有望更加顯著。

雖然目前占營收比重相當有限,但顯示聯發科產品已經成功在前裝車用零組件供應鏈打開市場,後續有望攻入自動駕駛市場,逐步擴大業績動能。

法人指出,聯發科目前先行以 5G 數據芯片整合車聯網及車用通訊娛樂系統等車用產品線,將在下半年開始逐步量產出貨。

聯發科在車用產品線耕耘至少已經有五年左右的時間,並已取得亞洲及歐洲等至少各一家車廠訂單,作為聯發科進軍車用市場的灘頭堡。供應鏈預期,目前聯發科已經開始與更多全球一線車廠及車用零組件大廠合作,不論是汽車業界及聯發科等都不會讓高通在車用芯片領域獨占。

據了解,報道稱,聯發科在今年年中就透露,5G 芯片已經成功打入車用供應鏈,通過整合成車聯網芯片模式出貨,主要以 Sub-6 頻段為主要出貨產品,後續有望以毫米波(mmWave)頻段的 5G 產品線出貨,且除了 5G 芯片之外,4G 芯片也將鎖定主流汽車市場,後續出貨動能有望逐步成長。

法人指出,聯發科車用產品線及特殊應用芯片(ASIC)目前占營收比重合計僅不到 5%,在車用產品開始放量出貨後,有機會成長個位數百分比,雖然占營收比重仍不顯著,但未來若有望以自駕技術攻入車廠,屆時營收將有機會快速拉升。

聯發科近期股價表現受大盤衝擊及近期消費性需求低迷影響,24 日股價下跌 1.86%至 580 新台幣,跌破近期低點,且已經回落 2020 年 9 月位階,三大法人一共賣超 593 張,連續四個交易日賣超。

來源:芯存社


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