Apple 最新推出的 iPhone 14 和 14 Pro 系列繼續(xù)以其令人印象深刻的一組使用索尼半導(dǎo)體圖像傳感器的相機而大放異彩。這正在推動智能手機圖像傳感器市場的重要趨勢和成果。 ?

蘋果 iPhone 14 Pro 系列中 48MP 攝像頭的引入為高分辨率圖像傳感器以及大傳感器尺寸和像素尺寸產(chǎn)品創(chuàng)造了強勁的增長方向。高分辨率傳感器在智能手機 CIS（CMOS 圖像傳感器）市場的份額有所增長，這得益于所有智能手機 OEM 的廣泛采用，甚至在超廣角和長焦相機應(yīng)用等多相機應(yīng)用中也得到了廣泛采用。

我們注意到，隨著 Apple 繼續(xù)為 NIR (FaceID) 和 LiDAR 相機采用圖像傳感器，3D 傳感領(lǐng)域出現(xiàn)了強勁增長。ST Microelectronics 鞏固了其作為 NIR 攝像頭主要供應(yīng)商的地位，而索尼半導(dǎo)體則繼續(xù)為 LiDAR 攝像頭提供圖像傳感器。兩家供應(yīng)商還看到了與 Apple 合作的 3D 傳感解決方案的長期前景。

我們注意到，由于蘋果、三星、小米、Oppo 和 Vivo 等領(lǐng)先智能手機客戶的相機供應(yīng)鏈中的強大存在，索尼半導(dǎo)體在過去幾年一直主導(dǎo)著智能手機圖像傳感器市場，這些客戶的旗艦智能手機都使用索尼的 IMX 品牌的圖像傳感器。其品牌和CIS技術(shù)的強勢定位，是索尼傳感器成功的關(guān)鍵。然而，由于 2020 年美國貿(mào)易制裁而失去了華為的 CIS 業(yè)務(wù)，索尼一直試圖通過積極抓住向領(lǐng)先智能手機供應(yīng)商提供圖像傳感器的機會來擴大其銷量和收入份額。

索尼一直是蘋果的戰(zhàn)略合作伙伴，致力于為 iPhone 用戶打造卓越的智能手機相機體驗。這導(dǎo)致索尼為 iPhone 13 Pro Max 和 iPhone 14 系列提供了業(yè)界首款像素尺寸為 1.9 微米的定制圖像傳感器。現(xiàn)在，隨著索尼為蘋果 iPhone 系列中的第一款 48MP 相機提供新的定制圖像傳感器 (IMX803)，雙方的合作關(guān)系更進一步。索尼的增長前景繼續(xù)受到蘋果 iPhone 產(chǎn)品成功的強勁推動。

2022 年上半年，智能手機圖像傳感器市場出現(xiàn)了障礙，原因是智能手機時刻減弱和供應(yīng)鏈中的現(xiàn)有庫存。這導(dǎo)致客戶需求下降，市場在此期間的收入同比下降超過 5%。鑒于這種情況，我們預(yù)測索尼的 Apple iPhone 14 系列設(shè)計獲勝將確保該供應(yīng)商在 2022 年恢復(fù)市場份額。

索尼三星爭霸圖像傳感器

圖像傳感器市場競爭激烈，索尼努力保持領(lǐng)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(shù)。

當(dāng)美國高科技民族主義者擔(dān)心亞洲在市場上的壓倒性存在時，消費者應(yīng)該會受益。

多年來主導(dǎo)圖像傳感器市場的索尼根據(jù)自己的計算，已經(jīng)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(zhuǎn)這一下降趨勢，索尼發(fā)起了一場積極的運動，以擴大產(chǎn)能、升級技術(shù)，并從智能手機向汽車、虛擬現(xiàn)實和其他應(yīng)用多元化發(fā)展。

根據(jù)各市場研究機構(gòu)發(fā)布的估計，在其自身手機業(yè)務(wù)、產(chǎn)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。

由于新產(chǎn)品的開發(fā)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(yè)務(wù)的美國公司，現(xiàn)在歸中國威爾半導(dǎo)體所有。

其他幾家圖像傳感器制造商擁有個位數(shù)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(yù)計，在高端智能手機、高級駕駛輔助系統(tǒng)、工業(yè)應(yīng)用和安全性的推動下，到 2030 年，圖像傳感器市場的年復(fù)合增長率約為 9%。

將此增長率應(yīng)用于當(dāng)前 200 億美元的市值表明有很多業(yè)務(wù)需要爭取。

6 月 17 日，日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省 (METI) 宣布計劃向臺積電、索尼和豐田集團電裝公司的合資企業(yè)日本先進半導(dǎo)體制造 (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(dǎo)體制造項目。

該工廠位于索尼自己的圖像傳感器生產(chǎn)設(shè)施附近，于 4 月開始建設(shè)。日本政府將承擔(dān)該項目總成本的約 40%，估計為 1.16 萬億日元（86 億美元）。

產(chǎn)品可能包括圖像傳感器數(shù)據(jù)信號處理器、汽車IC和其他邏輯器件，優(yōu)先供應(yīng)給索尼和其他日本客戶。運營計劃于 2024 年 12 月開始。

據(jù)兩家公司稱，索尼將擁有 JASM 不到 20% 的股份；電裝不超過 10%。這將使臺積電擁有超過三分之二的所有權(quán)，這基本上是一家專業(yè)代工廠。

與此同時，索尼本身計劃在截至 2024 年 3 月的三年內(nèi)，與圖像傳感器相關(guān)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(chǎn)生的產(chǎn)量增長預(yù)計將有助于本財年索尼成像和傳感解決方案業(yè)務(wù)的銷售額增長 37%。這應(yīng)該會將其在圖像傳感器市場的份額提高到 49%，這是朝著管理層在截至 2026 年 3 月的一年中達到 60% 的目標邁出的第一步。

為實現(xiàn)這一目標，索尼正在為更復(fù)雜的智能手機相機、可更換鏡頭相機、高級駕駛輔助系統(tǒng)以及最終的自動駕駛、工業(yè)應(yīng)用、增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實開發(fā)成像技術(shù)。

不斷發(fā)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(tǒng)包括每輛車六到八個前視、環(huán)繞和后視攝像頭。自動駕駛服務(wù)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并與光檢測和測距同步。

工業(yè)應(yīng)用包括生產(chǎn)線監(jiān)控、產(chǎn)品檢測、物流基地分揀、回收材料分揀和預(yù)測性維護。

增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實應(yīng)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(nèi)的研發(fā)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(yè)務(wù)的經(jīng)理們感到他們受到了圍攻——他們應(yīng)該這樣做。

三星的市場份額增長可歸因于價格下降、銷量增加、技術(shù)改進以及中國智能手機制造商 Vivo、Oppo 和小米對低端到高端產(chǎn)品系列的青睞。

相比之下，索尼遭受了華為智能手機業(yè)務(wù)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）智能手機攝像頭后，他們又于 2021 年推出首款 200MP 型號。200MP 型號因其在弱光環(huán)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(fā)布的最新 200MP 圖像傳感器比其前身小 20%。

最重要的是，據(jù)報道，三星正在開發(fā)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，三星提供高清后視和環(huán)視顯示器。

豪威科技擁有更廣泛的汽車成像產(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別、車輛和行人檢測以及盲點覆蓋。

OmniVision 還為手機、虛擬現(xiàn)實和人工現(xiàn)實、便攜式計算機、監(jiān)控、工業(yè)和醫(yī)療應(yīng)用設(shè)計圖像傳感器和相關(guān) IC。其產(chǎn)品線與其母公司 Will Semiconductor 的產(chǎn)品線相輔相成。

將設(shè)計用于移動通信、汽車電子、安全和其他應(yīng)用的分立半導(dǎo)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(chǎn)品是CMOS圖像傳感器，是現(xiàn)在生產(chǎn)的最常見的圖像傳感器類型。CMOS代表互補金屬氧化物半導(dǎo)體，它是用于制造微處理器、存儲芯片和大多數(shù)其他IC的技術(shù)。

正如東京電子在線納米技術(shù)博物館所解釋的那樣，互補金屬氧化物半導(dǎo)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(guān)，可以單獨放大像素信號。

像素（圖片元素）是（通常）由硅制成的小型光敏組件。像素網(wǎng)格通過光電效應(yīng)向圖像傳感器提供數(shù)據(jù)，其中光能導(dǎo)致硅發(fā)射電子。

但也有替代技術(shù)。

去年 12 月，日本相機制造商佳能宣布開發(fā)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(huán)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(shè)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(dāng)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(chǎn)生“雪崩”一樣——從而產(chǎn)生一個大的電脈沖。對于 CMOS 傳感器，累積電荷的讀數(shù)包含電子噪聲，這會降低圖像質(zhì)量，這是由于測量累積光的過程。

根據(jù)新聞稿，新傳感器將微型 SPAD 傳感器與專有像素架構(gòu)相結(jié)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(tǒng) 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 傳感器特別適用于安全攝像頭、自動駕駛汽車、醫(yī)療和科學(xué)儀器、低光工業(yè)應(yīng)用和增強現(xiàn)實。生產(chǎn)計劃于本日歷年年底開始。

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

意識到這一威脅，索尼也在研究 SPAD 技術(shù)。韓國人和中國人不應(yīng)該認為他們注定要繼承市場。??

編輯：黃飛