日韓壟斷下,國產CMOS邊緣崛起丨億歐全球視角

億歐網 發佈 2020-03-10T18:25:59+00:00

當時,行業中一些觀點表示:美國的限制不是最可怕的,如果日本採取限制,那眾多企業真的要「瞎」。這句話看似玩笑,但其中不無道理。因為日本在全球感光及圖像晶片領域有著重要的地位。 電子設備的「眼睛」圖像傳感晶片也叫圖像傳感器,目前常見的有CCD與CMOS。

此前,美國將我國一系列優秀企業列入限制名單,不少國產企業的晶片備份計劃一夜重啟,創造了不少行業佳話。當時,行業中一些觀點表示:美國的限制不是最可怕的,如果日本採取限制,那眾多企業真的要「瞎」。

這句話看似玩笑,但其中不無道理。因為日本在全球感光及圖像晶片領域有著重要的地位。

電子設備的「眼睛」

圖像傳感晶片也叫圖像傳感器,目前常見的有CCD與CMOS。

這是兩種不同技術構成的傳感器。CCD是一種用耦合方式傳輸信號的探測元件,有長達50多年的發展史,大致的形狀和運作方式已經定型。CCD產業前七大廠商皆為日系廠商,占據全球98.5%的市場份額。

CMOS指的是互補金屬氧化物半導體,它本身是計算機系統內的一種重要晶片,用於保存系統引導的基本資料。後來人們發現,CMOS經過加工後,也可以作為光學圖像傳感器。CCD與CMOS的技術爭端便由此開始。

二者相比,各有優劣,CCD成像質量高,但耗電量過大,價格高。而CMOS耗電量非常小,速度極快且價格低廉。二者各有各擅長的領域,說不上誰優誰劣。但由於手機、數碼等行業的需求強烈,而CMOS的生產成本低,且供貨穩定,成為廠商的最愛,因此其製造技術得到不斷地改良更新,CCD與CMOS兩者的差距也逐步縮小。

如今,後起之秀CMOS圖像傳感器增長迅速,幾乎能夠全面替代CCD傳感器。美國集成電路研究調查公司數據顯示,2018年全球CMOS圖像傳感器出貨額年增1成以上,且預估2019年將年增8.5%。到了2022年,圖像傳感器市場將成長至190億美元,將較2018年的預估值大增近4成。

日韓掌控下的CMOS市場

2019年,英國調查機構IHS Markit發布了一份調查報告。報告顯示,從全球競爭格局來看,在CMOS圖像傳感器領域中,索尼占據了全球50.1%的市場份額。儘管同比下滑了1.8%,但還是穩穩地占據了市場的半壁江山。其產品涵蓋各個消費類電子到汽車、安防、工業等各類行業應用,且主攻高端市場,技術實力強勁。

排在索尼之後的是韓國三星。三星電子擁有20.5%的市場占有率,但與索尼之間的差距依然巨大。

作為韓國的龍頭產業,三星的CMOS半導體野心遠不止於此。三星發揮自身優勢,主攻消費類電子市場,自產自銷,在技術上緊追索尼,已經可以提供與索尼同級別的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1.08億像素的移動式圖像傳感器「ISOCELL Bright HMX」。不過,三星的行業級應用較少,想超過索尼仍需努力

豪威科技則以11.5%的份額排名第三。豪威科技在行業應用上有多年積累,尤其是在車載CMOS傳感器應用領域,市占率甚至高於索尼。豪威科技與三星在安防圖像傳感器領域占據大半江山。值得一提的是,誕生於美國的豪威科技,在19年6月已被我國韋爾股份全資收購,現已成為我國這一領域翹楚。

第四和第五名分別是美國的安森美半導體和韓國的SK海力士,但占比均都不超過10%。

索尼、三星和豪威,作為世界CMOS市場的三巨頭,把持著電子消費品各應用領域的主要份額。從報告中不難發現,上述的五家企業市場總份額占比超過90%,他們2019年的出貨額高達120億美元,同比增長了5.1個百分點。這也反映出整個行業高度集中的現象。

需求旺盛,倒逼行業增長

反觀國內,與上述豪強相比,國內本土CMOS傳感器廠商在技術和規模上都有一定的差距。我國半導體行業早期錯過了很多機會,沒有趕上CCD的發展浪潮,CMOS圖像傳感器也是從近幾年才開始得到發展。

中星微人工智慧董事長兼CEO張韻東告訴億歐:「在技術積累上,本土CMOS傳感器廠商並不占優勢。但是,近兩年相關政策的支持,以及我國龐大而多樣的市場需求,使得CMOS也得到長足的發展。」

此前,我國本土產品主要存在於中低端電子消費領域。但隨著技術發展,我國本土市場已出現一批後起之秀。

中星微就是其中之一。在國家信息產業部的提議和支持下,中星微於1999年在北京成立。目前國內大多數電腦攝像頭的晶片都由中星微製造。中星微的301系列晶片,也是國內半導體廠商的晶片產品躋身於國際市場的成功案例。

除了電腦攝像頭領域,我國本土企業在手機市場也有不俗的表現。此前,手機攝像頭中的CMOS圖像傳感器晶片一直由日本在引領市場,但是在2018年,格科微電子在此取得了重大突破,成功量產1.12微米大底1300萬像素圖像傳感器,打破日本多年的技術封鎖。

目前,格科微電子在國內LCD 驅動晶片及CMOS圖像傳感器晶片領域的出貨量排名第一,並在積極探索其他應用市場。

在未來幾年,汽車、安防監控、醫療、玩具、電玩與工業等將成為帶動CMOS傳感器高速發展的主要動力。」格科微CEO趙立新對億歐說道。

這一觀點也得到國內眾多廠商的認可。以安防為例,2019年安防行業需求端市場約為4676億,增長8.22%。視頻監控作為國內安防市場占比最高的細分行業,一直保持著高增長姿態,高清攝像頭成為市場增長的爆發點,這將帶動CMOS市場的高速增長。

Techno Systems Research最新報告顯示:自2017年起,國內本土CMOS廠商——思特威科技在安防領域已經連續兩年蟬聯市占率第一。

對於未來CMOS在安防領域的發展,思特威創始人兼CEO徐辰告訴億歐:隨著安防攝像頭應用場景的拓展,安防攝像頭對於低光照、寬動態範圍等性能的需求逐漸提升。國產企業需要做好的就是保證產品的性能,這樣才能向中高端市場不斷滲透。

雖然目前行業挑戰巨大,但新增的機會也很多,國產企業可以在細分領域深耕,解決行業的痛點,從而獲得了中國乃至全球CMOS市場的認可。

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