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CMOS:這是最好的時代還是最壞的時代,?

2023-01-01
來源:半導體產(chǎn)業(yè)縱橫
關(guān)鍵詞: CMOS 傳感器 CIS市場

近日,,業(yè)內(nèi)傳出,,圖像傳感器大廠豪威集團發(fā)布內(nèi)部信,,宣布進行成本控制,,目標是2023年成本減少20%,。降本的措施包括:停止所有招聘,、全集團所有地區(qū)春節(jié)期間都停工;停發(fā)季度獎金和其他任何形式獎金,;嚴格控制支出,;一些研發(fā)項目減少NRE支出。消息一出,,引發(fā)業(yè)內(nèi)討論,,國內(nèi)最大的CMOS企業(yè)開始過“苦日子”了?

01

CMOS最壞的時代

在過去20年的時間中,,CMOS圖像傳感器(CIS)一直保持增長態(tài)勢,。

2019年時,因為手機市場需求大規(guī)模爆發(fā),,在CIS市場,,以2M/5M/VGA為主的低像素CIS嚴重缺貨,同時中高像素的產(chǎn)能也越發(fā)緊張,。豪威科技曾一度調(diào)高高端消費用CIS元件報價,,幅度高達10至20%。

隨著新冠爆發(fā)的刺激,,加上智能汽車和安防的需求增多,,2021年的CIS市場更是得到了飛速發(fā)展,全球CIS總銷售額將增長19%,達到228億美元,,這將是自2010年以來全球銷售額連續(xù)第十次創(chuàng)歷史新高,。

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今年CMOS圖像傳感器市場情況似乎發(fā)生了變化。IC Insights預測,,2022年CIS市場將出現(xiàn)13年來的首次下降11%至61億顆,,同時銷售額也將下降7%至186億美元。

CIS的需求放緩是由眾多因素影響的,,首先是主流智能手機和電腦的需求疲軟,,影響CIS市場情況,。手機市場作為最大的CMOS圖像傳感器終端市場占整個CIS市場的七成,。今年智能手機行業(yè)異常嚴峻,今年前三季度,,國內(nèi)市場手機總體出貨量累計1.96億部,,同比下降21.1%。手機行業(yè)的不樂觀自然的傳導到上游CIS供應鏈,。其次是CIS需求增長點也在變慢,,前兩年不斷比拼在手機中增加的攝像頭,帶來了巨大的CIS需求增長,,但如今除了某些高端智能手機包含5個以外,,大多數(shù)手機的攝像頭的平均值都保持在3個左右,不再增加的攝像頭需求也使得CIS愈發(fā)雪上加霜,。

CIS的下滑已經(jīng)反映在CIS的廠商身上,。CMOS圖像傳感器市場的龍頭老大索尼在2021年占全球CMOS圖像傳感器銷售額的43%左右,這家公司公布的報告顯示,,截至2022年6月,,其圖像傳感器的美元銷量收入環(huán)比下降12.4%。

國內(nèi)CIS廠商也不好過,,上文提到的豪威集團除了近日發(fā)布內(nèi)部郵件外,在今年第三季的業(yè)績發(fā)布會上就已經(jīng)表示,,公司出于謹慎角度考慮,,并基于當前可獲取信息進行了評估,公司對6400萬像素圖像傳感器產(chǎn)品以及部分庫齡較長的產(chǎn)品等存在減值跡象的資產(chǎn)計提存貨跌價準備,。

頭頂國產(chǎn)CMOS之光的格科微今年一改去年的增長態(tài)勢,,進入業(yè)績下滑通道。格科微前三季度實現(xiàn)營業(yè)總收入45.71億元,,同比下降13%,;實現(xiàn)歸母凈利潤5.55億元,同比下降40.5%。

主營業(yè)務為CMOS圖像傳感器的思特威同樣表示,,今年前三季度,,公司實現(xiàn)營業(yè)收入16.54億元,同比減少19.00%,;歸屬于上市公司股東的凈利潤為-4165.90萬元,,同比減少113.00%。

CMOS市場的變化,,似乎打了許多廠家一個措手不及,。部分業(yè)內(nèi)人士認為,從市場需求來看,,一直到2023年上半年需求都可能無法回升,,最好的情況是在明年下半年恢復。

02

CMOS最好的時代

盡管CMOS圖像傳感器市場有所縮減,,但今年CMOS廠商們在技術(shù)上的比拼十分激烈,。

當年TechInsights最早做出手機CIS像素尺寸在變小的趨勢論斷,還是讓很多技術(shù)愛好者震驚的,。因為CIS并不像數(shù)字電路的摩爾定律那樣,,會受惠于更小的像素結(jié)構(gòu);小像素也的確不利于感光,。

但事實就是,,這么多年來手機CIS(甚至包括微單/單反的全畫幅CIS)的像素就是在不斷變小,不管這是技術(shù)使然還是市場使然,。畢竟此前這些年,,從上至下都有著更高像素的市場需求,那么像素當然要做小,。

隨著手機像素卷到1億后,,今年不少CIS廠商都推出了達2億像素的圖像傳感器。今年6月,,三星推出了2億像素(200MP)的ISOCELL HP3圖像傳感器,,它擁有三星最小的0.56微米(μm)像素。與上一代的三星0.64微米(μm)像素相比,,ISOCELL HP3的像素尺寸縮小12%,在1/1.4英寸光學格式中包含2億像素,。光學格式指的是相機鏡頭感光區(qū)域直徑,。這意味著ISOCELL HP3可以減少20%攝像頭模組面積,,使智能手機廠商可以確保其高端產(chǎn)品機身的輕薄,。

在2億像素方面,國產(chǎn)廠商豪威科技追平三星,。在今年8月,,宣布推出像素大小僅為 0.56 ?m的超小型2億像素圖像傳感器OVB0A ,專為高端智能手機的后置(廣角)主攝像頭而設(shè)計,。據(jù)介紹,,OVB0A采用豪威科技PureCel Plus?S 堆疊芯片技術(shù),能夠在更小的 0.56 ?m 像素尺寸中保持極高的分辨率,,將 2 億像素封裝到 1/1.4 英寸的光學外形中,。

值得注意的是,今年1月份豪威剛發(fā)布了全球最小的0.61μm像素尺寸的2億分辨率的圖像傳感器OVB0B,。半年時間再次推新,,可見國內(nèi)CMOS廠商實力不斷進步。

盡管三星,、豪威兩大企業(yè)都紛紛公布自己達到2億像素的產(chǎn)品,,但卻未見索尼這位CIS界頂流的身影,。從市場份額來看,,2022年索尼占據(jù)全球39%的份額、三星占據(jù)24%,、豪威占據(jù)12.9%的份額,,索尼仍占據(jù)全球的領(lǐng)先地位。作為全球最大的CMOS圖像傳感器供應商的索尼,,其產(chǎn)品的主流參數(shù)仍在5000萬像素,。

索尼似乎并不著急,。實際上,,在早在2016年年初,索尼就已經(jīng)與飛思聯(lián)手推出了1億像素中畫幅相機XF100MP,,其中1億像素CIS就是索尼生產(chǎn)的,。并且在2021年年底,索尼宣布已成功開發(fā)出全球首創(chuàng)的雙層晶體管像素堆疊式CMOS圖像傳感器技術(shù),。

相比之下,,在傳統(tǒng)的堆疊式CMOS圖像傳感器中,光電二極管和像素晶體管并排位于同一基片上,。新的堆疊技術(shù)支持采用可以獨立優(yōu)化光電二極管和像素晶體管層的架構(gòu),,從而使飽和信號量相比于傳統(tǒng)圖像傳感器增加約一倍,,進而擴大動態(tài)范圍,。

這項新技術(shù)使動態(tài)范圍擴大并降低了噪點,,將避免在有明暗差(例如背光設(shè)置)的場景下曝光不足和過度曝光的問題,即使在光線不充足(例如室內(nèi),、夜間)的場景下也能拍攝高質(zhì)量低噪點的圖像,。索尼將通過雙層晶體管像素技術(shù)致力于實現(xiàn)更高質(zhì)量的成像,例如智能手機拍攝等,。實際上,,CIS除了像素堆砌外,仍有不少值得挖掘的技術(shù)創(chuàng)新,,可對最終成像做出更多的優(yōu)化,。

索尼半導體CEO清水照士接受專訪時表示,即使智能手機市場已經(jīng)見頂,,每年的銷量也有12億-13億部,,以平均3-4個CIS來算,智能手機CIS每年有50億顆左右的市場,。其還透露,,索尼位于長崎的工廠目前正在進行第二次擴建,以滿足高端智能手機對CIS的需求,。

今年國內(nèi)CIS廠商也頻頻傳來好消息,。

除了豪威集團推出的2億像素外,以量取勝的格科微也沒有閑著,。在最近的業(yè)績發(fā)布會上,,格科微首席運營官李文強表示:“CMOS 圖像傳感器,我們需要承認海外是有一定程度上的領(lǐng)先,,我們更需要建設(shè)好臨港工廠,加快研發(fā)速度,。事實上,,我們采用了新的機器設(shè)備、在自有工廠進行開發(fā),,研發(fā)效率有了倍速提升,。”

從CMOS圖像傳感器的進度來看,,目前格科微已經(jīng)完成了 3200 萬像素的技術(shù)研發(fā),,后續(xù)將向 5000 萬像素乃至 1 億像素拓展。格科微表示,,希望通過差異化技術(shù),,給出不同的解決方案,快速進入安卓市場高端芯片的陣營,。

思特威是安防監(jiān)控CIS領(lǐng)域的主要玩家,,近年來也開始往多領(lǐng)域進攻,。今年12月,思特威還推出了首顆LA(Linear)線陣系列4K分辨率高速工業(yè)CMOS圖像傳感器——SC430LA,。據(jù)了解,,該款新品擁有4K分辨率,采用BSI工藝,,在500nm波段下有高達77%的量子效率(QE),,相較業(yè)內(nèi)同規(guī)格工業(yè)產(chǎn)品提升10%,在工業(yè)低照環(huán)境下提供更多真實有效的影像信息,,實現(xiàn)4K分辨率,。

03

結(jié)語

CMOS圖像傳感器的更新?lián)Q代和新應用場景層出不窮,廠商必須保持持續(xù)的研發(fā)創(chuàng)新,,根據(jù)最新技術(shù)發(fā)展趨勢和市場需求持續(xù)進行產(chǎn)品迭代,;此外,廠商也必須對主流技術(shù)迭代趨勢和場景應用的市場空間保持較高的敏感度,,才能及時把握技術(shù)發(fā)展的大方向,。無論是國內(nèi)廠商還是國外廠商,技術(shù)迭代與全面布局是都是需要考慮的問題,。

這是CMOS最壞的時代,,CMOS迎來了下降,CMOS相關(guān)廠商日子都不好過,;這也是CMOS最好的時代,,廠商仍舊在用自己最高的技術(shù)水平,持續(xù)推動著CMOS的發(fā)展和迭代,。

       原文標題 : CMOS:這是最好的時代還是最壞的時代?



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