《電子技術(shù)應(yīng)用》
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中韓企業(yè)夾擊索尼半導(dǎo)體

2024-07-09
來源:半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫

作為日本電子半導(dǎo)體業(yè)巨頭,索尼的多項(xiàng)業(yè)務(wù)處在全球領(lǐng)先位置,,如CIS(CMOS圖像傳感器),、Micro OLED顯示屏,,以及游戲機(jī)等,。但越是行業(yè)龍頭,,就越容易成為眾矢之的,最近,索尼正在面對(duì)這些問題,。

據(jù)媒體報(bào)道,蘋果將于今年秋天推出的iPhone 16,,正在測(cè)試三星的4800萬像素CIS主攝像頭,。

回顧以往機(jī)型,iPhone通常都是采用索尼的CIS,,但從去年開始,,雙方之間的合作出現(xiàn)了一些問題,報(bào)道稱,,由于索尼未能及時(shí)交付新的圖像傳感器,,導(dǎo)致iPhone 15難以確定上市時(shí)間,蘋果便要求三星開發(fā)新的圖像傳感器,,為iPhone 16做準(zhǔn)備,。

今年5月,據(jù)The Information報(bào)道,,蘋果向中國視涯科技派遣了技術(shù)人員,,協(xié)助他們與日本索尼展開競(jìng)爭(zhēng)。索尼是蘋果Vision Pro所用Micro OLED顯示屏的主要供應(yīng)商,,為了向索尼施壓,,降低價(jià)格,蘋果正在加強(qiáng)視涯科技的能力并擴(kuò)大其Micro OLED顯示屏產(chǎn)量,。

另外,,由于游戲全面數(shù)字化時(shí)代即將到來,微軟在今年1月對(duì)Xbox實(shí)體游戲部門進(jìn)行了大幅裁員,,據(jù)mainichi報(bào)道,,索尼同樣對(duì)實(shí)體游戲部門進(jìn)行了裁員,,涉及員工約250人,。據(jù)悉,索尼裁員的原因是流媒體服務(wù)已成為常態(tài),,而藍(lán)光盤等傳統(tǒng)存儲(chǔ)介質(zhì)的需求大幅下降,。分析師Mat Piscatella此前預(yù)測(cè)過下一代Xbox大概率是純數(shù)字化平臺(tái),索尼的下一代PlayStation平臺(tái)也將效仿這種做法,。

01

索尼面對(duì)激烈的CIS競(jìng)爭(zhēng)

2021年,,三星的CIS市場(chǎng)份額為29%,索尼為46%,;2022年,,索尼為42%,三星19%,,排在第三位的豪威(Omnivision)約為13%,;2023年,,索尼繼續(xù)穩(wěn)坐第一的位置,三星和豪威依然保持原位,。

手機(jī)CIS依賴蘋果

據(jù)TechInsights統(tǒng)計(jì),,2023年,全球智能手機(jī)CIS市場(chǎng)規(guī)模略有增長,,總收入超過140億美元,,其中,索尼市場(chǎng)份額占55%,,三星份額不足25%,,豪威位居第三。

索尼的領(lǐng)導(dǎo)地位,,得益于高端智能手機(jī)需求,,該公司憑借相對(duì)大畫幅CIS產(chǎn)品組合主導(dǎo)了供應(yīng)鏈。同時(shí),,中國智能手機(jī)市場(chǎng),,特別是中低端的疲軟,影響到了豪威和格科微的CIS訂單,。

不過,,索尼有一個(gè)隱患,那就是對(duì)蘋果的依賴度很高,。

據(jù)Techlnsights分析,,索尼半導(dǎo)體在日本長崎工廠生產(chǎn)了iPhone15系列手機(jī)相機(jī)中使用的先進(jìn)CIS。蘋果在iPhone 15和iPhone 15 Pro的后置廣角攝像頭上采用了索尼的4800萬像素CIS,,推升了索尼在4800像素以上高分辨率的細(xì)分市場(chǎng)份額,。此外,蘋果還在iPhone 15 Pro Max的潛望式長焦鏡頭中采用了索尼新的1200萬像素產(chǎn)品IMX913,。

據(jù)統(tǒng)計(jì),,索尼55%的智能手機(jī)CIS收入來自蘋果,同樣,,蘋果對(duì)索尼的依賴度也比較高,。正因?yàn)槿绱耍O果正在與三星協(xié)調(diào),,希望能夠?qū)λ髂岬腃IS進(jìn)行一定規(guī)模的替換,。

據(jù)悉,將于今年秋季推出的iPhone 16將使用三星采用三晶圓堆疊設(shè)計(jì)的CIS,,三片晶圓分別包含不同的元件:光電二極管,、晶體管和模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器。CIS 中需要一個(gè)光電二極管和4個(gè)晶體管配合使用,,其中,,光電二極管負(fù)責(zé)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),,而4個(gè)晶體管分別負(fù)責(zé)傳輸、放大,、讀取和擦除這些電信號(hào),。

三晶圓堆疊設(shè)計(jì)可使不同晶圓層之間實(shí)現(xiàn)電互連,與傳統(tǒng)雙層堆疊相比,,晶圓級(jí)的三維集成技術(shù)能同時(shí)提升傳輸速度,,降低延時(shí),帶來更高的性能和更低的功耗,。這種設(shè)計(jì),,可以使蘋果在實(shí)現(xiàn)更高像素密度(縮小像素尺寸)的同時(shí),通過減少干擾來降低噪聲,。

由于這種堆疊技術(shù)不需要信號(hào)傳輸凸點(diǎn),,而是通過銅墊直接進(jìn)行連接,使得CIS可以變得更小,。不過,,這種技術(shù)需要非常高的精度,目前,,可能只有索尼和三星能夠?yàn)樘O果提供這一技術(shù)產(chǎn)品,。

車用CIS被安森美壓制

除了手機(jī),汽車也是CIS的一個(gè)重要應(yīng)用市場(chǎng),。

目前,,全球車用CIS市場(chǎng)已形成安森美、豪威,、索尼三強(qiáng)爭(zhēng)霸的局面,。

索尼正在挑戰(zhàn)安森美的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者地位,目標(biāo)是到2025財(cái)年占據(jù)全球39%的市場(chǎng)份額,,其2022財(cái)年的市場(chǎng)份額約為14%,。

目前,特斯拉Model 3配備8個(gè)攝像頭,,而索尼與本田的合資公司,,正計(jì)劃推出配備20多個(gè)攝像頭的電動(dòng)汽車Afeela,。

安森美已經(jīng)察覺到索尼的野心,,該公司高管于2023年10月底至11月初訪問日本,與汽車客戶進(jìn)行討論,。安森美表示,,計(jì)劃2024年開始在日本生產(chǎn)部分CIS,以穩(wěn)定供應(yīng)鏈,,還宣傳了其“智能傳感”技術(shù)和HDR(高動(dòng)態(tài)范圍)技術(shù)的優(yōu)勢(shì),。

中國競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手在崛起

除了國際大廠,,中國本土CIS企業(yè)也在向索尼、三星看齊,,爭(zhēng)取獲得更多中高端產(chǎn)品訂單,。

豪威、格科微,、思特威等中國廠商不斷研發(fā)高端CIS產(chǎn)品,,以縮小與索尼、三星的差距,,目前,,正在中端市場(chǎng)主打性價(jià)比,在安卓手機(jī),、安防和車載領(lǐng)域取得了一定的市場(chǎng)份額,。

自2023年第四季度以來,豪威的OV50H傳感器已經(jīng)在國內(nèi)大部分智能手機(jī)的高端旗艦主攝中商用,,產(chǎn)品線已基本覆蓋榮耀中高端系列機(jī)型,。2023年,思特威推出數(shù)款用于旗艦機(jī)主攝,、包括長焦和廣角的輔攝系列高端CIS產(chǎn)品,。2023年,格科微手機(jī)CIS的收入為22.42億元,,3200萬像素產(chǎn)品采用了單芯片集成工藝,,顯著提高了晶圓面積利用率,并可兼容1/3.1英寸的攝像頭模組尺寸,,滿足5G手機(jī)緊湊的ID設(shè)計(jì)要求,。

未來,智能手機(jī)CIS的升級(jí)方向?qū)⒕劢乖诮Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化上,,通過改進(jìn)感光元件的結(jié)構(gòu)和材料,,進(jìn)一步提升感光元件的性能,以及優(yōu)化和升級(jí)影像處理算法,,通過AI算法突破硬件限制,,進(jìn)一步提升圖像的清晰度、動(dòng)態(tài)范圍,,并減少噪點(diǎn),,提高成像質(zhì)量。

面對(duì)中國廠商CIS產(chǎn)品性能和價(jià)格的步步緊逼,,索尼在安卓中高端市場(chǎng)已現(xiàn)頹勢(shì),。

精打細(xì)算

索尼集團(tuán)社長十時(shí)裕樹透露,索尼旗下的CIS業(yè)務(wù),在2024~2026年度(2024/4~2027/3)的3年內(nèi)規(guī)劃的設(shè)備投資額,,將比上一個(gè)3年減少約30%,。

過去6年,索尼在CIS上的設(shè)備投資累計(jì)達(dá)100億美元,,原計(jì)劃今后幾年的投資是不斷增加的,,但從2024年開始將轉(zhuǎn)變方針。索尼指出,,隨著收入和業(yè)務(wù)規(guī)模的增長,,投入的資金自然也會(huì)增加。但與投入資金的絕對(duì)數(shù)量相比,,更重要的是業(yè)務(wù)規(guī)模的合理增長和能否帶來利潤,。當(dāng)業(yè)務(wù)規(guī)模增長到一定水平后,就會(huì)進(jìn)入資本回收階段,,設(shè)備投資的速度就會(huì)放慢,。

面對(duì)競(jìng)爭(zhēng),索尼的利潤正在被壓縮,,因此,,不能再像以前那樣大手大腳地花錢了,必須精打細(xì)算,。

02

Micro OLED競(jìng)爭(zhēng)升溫

蘋果的Vision Pro讓不為人知的Micro OLED熱了起來,,這款蘋果MR設(shè)備有兩塊Micro OLED顯示屏。

Micro OLED面板是通過在單晶硅基板上蒸鍍OLED膜層,,加快了響應(yīng)速度,,且功耗低、像素密度高,、模組體積小,,廣泛應(yīng)用于AR、XR等產(chǎn)品,,大尺寸Micro OLED也用于高端VR產(chǎn)品,。

與CIS相比,索尼在Micro OLED市場(chǎng)的地位更穩(wěn)固,。根據(jù)群智咨詢的數(shù)據(jù),,2023年全球XR設(shè)備行業(yè)的Micro OLED屏出貨量中,索尼占比高達(dá)87%,,前文提到的視涯科技市占率約7%,。

早在2016年,索尼就針對(duì)VR/AR市場(chǎng)開發(fā)了Micro W-OLED(硅基白光OLED),,2018年推出0.5英寸1600×1200分辨率的Micro W-OLED,,2019年,索尼的Micro OLED已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),。得益于微透鏡技術(shù)的引入,,索尼Micro OLED屏幕亮度大幅提升,2021年,,其屏幕亮度達(dá)到5000nits,,這也為其順利通過蘋果MR產(chǎn)品考驗(yàn)做好了準(zhǔn)備。

調(diào)研機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),,2024年,,全球微顯示屏出貨將達(dá)1600萬片,同比增長7%左右,,未來5年,,Micro OLED屏的年需求量將突破2100萬片,處于持續(xù)增長階段,。在這種情況下,,有越來越多的廠商加入到該技術(shù)和產(chǎn)品領(lǐng)域,據(jù)群智咨詢副總經(jīng)理兼首席分析師陳軍介紹,,根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),,全球有20家企業(yè)已涉足Micro OLED面板產(chǎn)業(yè)。在國外,,除了索尼,,韓國面板大廠LGD和三星也在布局Micro OLED。

自2020年以來,,LGD一直在測(cè)試Micro OLED面板,,為擴(kuò)展MR市場(chǎng)做準(zhǔn)備,2022年9月,,LGD副總裁Yang Joon-young曾明確表示,,Micro OLED將成為AR/VR微顯示器市場(chǎng)的主流技術(shù)。目前,,LGD正在與Meta,、SK海力士合作,以獲得資金和晶圓產(chǎn)線,。

中國本土企業(yè)也在發(fā)力Micro OLED,,如視涯科技、京東方,、熙泰,、湖畔等。其中,,視涯科技,、京東方布局較早,,并具有獨(dú)立晶圓設(shè)計(jì),OLED器件研發(fā),、設(shè)計(jì),、制造能力,技術(shù)和規(guī)模處于行業(yè)領(lǐng)先地位,。

目前,,Micro OLED產(chǎn)能不足,最大供應(yīng)商索尼能提供的年產(chǎn)量最多為90萬片,,而且,,因?yàn)榉庋b問題,索尼的良率也比較低,。其它廠商的產(chǎn)量很有限,。在這種情況下,蘋果不得不未雨綢繆,,不能過于依賴索尼,,要培植新供應(yīng)商,蘋果正在尋求與視涯科技和京東方的深入合作,,以制衡索尼,,降低成本。

視涯科技是蘋果的主要選擇,,近年來,,蘋果與視涯一直保持著緊密的聯(lián)系,希望其產(chǎn)品能夠達(dá)到Vision Pro的要求,。

視涯科技已經(jīng)建成了Micro OLED微型顯示器件生產(chǎn)線,,一條產(chǎn)線每月可生產(chǎn)9000片12英寸晶圓。該公司正在推進(jìn)第二條生產(chǎn)線建設(shè),,預(yù)計(jì)今年5月搬入設(shè)備,。

據(jù)視涯科技聯(lián)合創(chuàng)始人劉波介紹,該公司產(chǎn)品在現(xiàn)有的架構(gòu)上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了比較高的PPI,,可做到4K分辨率,,能夠滿足目前的入門級(jí)要求。

“長遠(yuǎn)來看,,我們希望單眼分辨率能達(dá)到4K-6K,,甚至更高,這要用新的架構(gòu)才能實(shí)現(xiàn),,將是一項(xiàng)新的挑戰(zhàn),。其次是亮度,視涯在2022年的量產(chǎn)亮度只有3000nit,,2023年已經(jīng)可以做到6000nit,。將來的目標(biāo)是10000nit,。在保持高亮度的情況下,還需要大幅度提高產(chǎn)品壽命,,未來2~3年,,我們可以解決這些難題?!?/p>

有消息稱,,視涯科技有可能于近期向蘋果供應(yīng)Micro OLED,。

據(jù)The Elec報(bào)道,,蘋果正在開發(fā)一款更實(shí)惠的Vision Pro產(chǎn)品。

Vision Pro使用了索尼的Micro OLED面板,,采用的是1.42英寸,,像素密度接近3400 PPI,帶彩色濾光技術(shù)(wOLED+CF)的白色OLED顯示屏,。這種復(fù)雜的顯示技術(shù)是價(jià)格昂貴的主要原因之一,。蘋果正在研究新的顯示組件,它將比目前使用的顯示器更大,,但分辨率要低一些,,可以明顯降低成本。

在2024年的“Displayweek 2024大會(huì)”上,,為了吸引蘋果,,三星和LGD都展示了Micro OLED技術(shù)和產(chǎn)品。三星展示了與eMagin合作開發(fā)的1.03英寸RGB OLED微型顯示器,,與wOLED+CF技術(shù)相比,,它擁有更高的亮度。LG展示了一款亮度達(dá)到10000nit的1.3英寸4K OLED微型顯示器,,利用微透鏡陣列(MLA)將亮度提高了約40%,。

蘋果顯示出了對(duì)分辨率更低、面板更大的Micro OLED的興趣,,采用這些器件的低成本Apple Vision最早可能在今年年底推出,。這就給三星、LGD,,以及中國Micro OLED廠商提供了更多商機(jī),,同時(shí),也在給索尼施加壓力,,迫使其降低Micro OLED面板價(jià)格,。

03

結(jié)語

無論是CIS,還是Micro OLED,,索尼都是行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè),。但是,,面對(duì)追趕者的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì),索尼也不敢松懈,,要想保持優(yōu)勢(shì),,加大研發(fā)和生產(chǎn)投資必不可少。

目前,,CIS已是紅海,,作為頭部企業(yè),索尼的優(yōu)勢(shì)正在被蠶食,,利潤率在下降,,面對(duì)競(jìng)爭(zhēng),該公司也不得不精打細(xì)算,,在投入產(chǎn)出比上花更多心思,。

Micro OLED是藍(lán)海,憑借起步早和技術(shù)底蘊(yùn)厚實(shí)的優(yōu)勢(shì),,索尼占據(jù)了絕對(duì)的霸主地位,。目前,國內(nèi)外多家廠商都看中了這片藍(lán)海,,想從索尼那里分食更多蛋糕,,但還需要大量投入,才能見到一些效果,。


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