當(dāng)?shù)貢r(shí)間 8 月 12 日法國半導(dǎo)體市場調(diào)查公司 Yole Développement 發(fā)布《2021 年 CMOS 圖像傳感器（CIS）行業(yè)狀況報(bào)告（Status of CMOS Image Sensor Industry 2021 report）》。

如今手機(jī)的比拼較量中，拍照功能是一大關(guān)鍵戰(zhàn)場。而 CMOS 圖像傳感器（CIS），是決定手機(jī)拍攝質(zhì)量的關(guān)鍵芯片。

報(bào)告顯示，2020 年 CIS 產(chǎn)業(yè)營收占到全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的 4.7%；CIS 廠商中日本索尼市場份額最高，為 40%；從 CIS 應(yīng)用領(lǐng)域來看，手機(jī)領(lǐng)域占比最高，為 68%。

Yole Développement 認(rèn)為 CIS 的技術(shù)趨勢是將人工智能與 CIS 集成，還預(yù)測到 2026 年，CIS 市場規(guī)模將達(dá)到 315 億美元（約 2040.22 億元人民幣）。

2015 年到 2020 年，CIS 產(chǎn)業(yè)營收翻倍

CIS 產(chǎn)業(yè)營收從 2015 年到 2020 年翻了一倍，由 102 億美元（約 660.67 億元人民幣）增長至 207 億美元（約 1340.78 億元人民幣），年復(fù)合增長率為 15.1%。CIS 產(chǎn)業(yè)占到了全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)（產(chǎn)值 4400 億美元，約 2.85 萬億元人民幣）的 4.7%。

▲ 2019 年和 2020 年 CIS 產(chǎn)業(yè)以及各具體廠商的營收情況和年同比增長情況（來自 Yole Développement 報(bào)告）

2020 年全球共生產(chǎn)了 70.8 億個(gè) CIS，幾乎是為地球上每個(gè)人都生產(chǎn)了一個(gè)。這是由于手機(jī)數(shù)量驚人，已經(jīng)達(dá)到 17 億部，并且每部手機(jī)上的攝像頭數(shù)量不斷增加，同時(shí)汽車車載攝像頭、安防攝像頭和工業(yè)攝像頭數(shù)量也在激增。

▲ 2019 年和 2020 年 CIS 廠商所占的市場份額（來自 Yole Développement 報(bào)告）

截至 2020 年，雖然索尼的市場份額較 2019 年有所下降，但索尼仍是 CIS 產(chǎn)業(yè)中最大的玩家，其市場份額為 40%。韓國三星、豪威科技和歐洲意法半導(dǎo)體分別占 CIS 市場份額的 22%、12% 和 6%。這些頂級 CIS 玩家都專注于手機(jī)領(lǐng)域，涉及成像、傳感等應(yīng)用。

Yole Développement 成像領(lǐng)域首席分析師 Pierre Cambou 認(rèn)為：“CIS 產(chǎn)業(yè)產(chǎn)出全年都已經(jīng)接近其結(jié)構(gòu)性極限，尤其是在 2020 年第三季度。從全年來看，整個(gè)產(chǎn)業(yè)的收入同步增長 7.3%，符合 Yole Développement 之前的預(yù)期?！?/p>

他還補(bǔ)充道：“對于 CIS 廠商來說，2020 年的表現(xiàn)與 2019 年有差異，實(shí)際上可以說是幾乎相反，較小的廠商表現(xiàn)最好，索尼幾乎沒有增長，但三星增長了 13%，豪威科技、思特威、韓國海力士增長了約 30%，而格科微增長了 52%?！?/p>

手機(jī) CIS 營收占比為 68%，安防年增長超 30%

CIS 最重要的應(yīng)用還是在手機(jī)上，手機(jī) CIS 占 2020 年市場營收的 68%，安防應(yīng)用出現(xiàn)了爆炸式增長，年增長率超 30%。

▲ 2019 年和 2020 年不同應(yīng)用領(lǐng)域 CIS 占比情況（來自 Yole Développement 報(bào)告）

Pierre Cambou 說：“直到 2019 年，手機(jī)攝像頭是 CIS 市場的主要增長的貢獻(xiàn)者，但 2020 年情況不同了，計(jì)算、汽車和安防市場領(lǐng)域的增長速度已經(jīng)超過了手機(jī)?！?/p>

2020 年這三個(gè)領(lǐng)域在 CIS 產(chǎn)業(yè)中的市場份額都已經(jīng)增長到了類似的水平，均占全部 CIS 產(chǎn)業(yè)營收的 8% 左右，合計(jì)達(dá)到 23%，而這三個(gè)領(lǐng)域 CIS 在 2019 年合計(jì)占比為 21%。

受疫情影響，人們對筆記本電腦和平板電腦更高的需求，加上感應(yīng)攝像頭（如 3D 和指紋）的引入，扭轉(zhuǎn)了多年來計(jì)算領(lǐng)域?qū)?CIS 需求下降的趨勢。

在汽車和安防領(lǐng)域，智能汽車、智能家居和智能建筑的發(fā)展讓相關(guān)廠商對攝像頭的需求增多。

對于占比最高的手機(jī)領(lǐng)域，Yole Développement 認(rèn)為社交媒體已經(jīng)完全重新定義了人類與手機(jī)的關(guān)系，因此未來手機(jī)攝像頭將主要服務(wù)于社交媒體應(yīng)用，可能會帶來一些變化。

消費(fèi)品中，包括家庭和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品在內(nèi)的新應(yīng)用給 CIS 產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了新動力，因?yàn)檫@些產(chǎn)品中往往包括更多用于成像或傳感的攝像頭。

▲ 2019 年和 2020 年不同應(yīng)用領(lǐng)域的 CIS 營收情況和年同比增長情況（來自 Yole Développement 報(bào)告）

CIS 競爭關(guān)鍵是技術(shù)，下一步或集成 AI

技術(shù)競賽依然是 CIS 競爭中一個(gè)關(guān)鍵的方面，推動著 CIS 向更小像素、3D 集成技術(shù)和新穎像素設(shè)計(jì)方向發(fā)展。

▲ CIS 創(chuàng)新路徑（來自 Yole Développement 報(bào)告）

多年來，CIS 制造流程得到了顯著的改進(jìn)，該產(chǎn)業(yè)已經(jīng)從 FSI（前照式）技術(shù)工藝過渡到 BSI（背照式）技術(shù)工藝，現(xiàn)在又轉(zhuǎn)向堆棧式 BSI 技術(shù)工藝。在堆棧式 BSI 技術(shù)工藝中 TSV（硅通孔）技術(shù)被用來連接傳感器陣列和 logic die（邏輯芯片）。堆棧式 BSI 標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)成為使用銅與銅連接的混合堆棧。

最新 CIS 產(chǎn)品確實(shí)將混合連接間距縮小到像素間距，這為實(shí)現(xiàn)像素連接開辟了道路，2020 年是此類產(chǎn)品與蘋果“激光雷達(dá)”一起量產(chǎn)的第一年。

報(bào)告中寫道，CIS 引領(lǐng)了半導(dǎo)體領(lǐng)域的 3D 集成。

▲ CIS 引領(lǐng)了半導(dǎo)體領(lǐng)域的 3D 集成（來自 Yole Développement 報(bào)告）

CIS 的技術(shù)節(jié)點(diǎn)正在從 90nm 發(fā)展到 65nm。邏輯晶圓的技術(shù)節(jié)點(diǎn)正向 28nm 發(fā)展，下一步應(yīng)該是 22nm。

名為 GS、iToF 和 dToF 技術(shù)的全新 CIS 設(shè)計(jì)，已經(jīng)很好融入了市場；而量子和神經(jīng)形態(tài)學(xué)方法將為市場帶來新一代應(yīng)用；Yole Développement 認(rèn)為下一個(gè)技術(shù)趨勢應(yīng)該是將人工智能集成到 CIS 傳感器中。

CIS 受疫情影響不大，新增長動力來自高端工業(yè)安防等領(lǐng)域

CIS 產(chǎn)業(yè)受新冠疫情影響很小。

相比于此，自 2019 年和 2020 年 CIS 產(chǎn)業(yè)增加了大量庫存以來，華為被禁給 CIS 產(chǎn)業(yè)帶來的影響更大。不過這一影響已經(jīng)在 2020 年 9 月 15 日不再有了。

Yole Développement 認(rèn)為因?yàn)檫@些，2021 年的短期增長預(yù)測是他們最近看到過的最糟糕的情況，CIS 產(chǎn)業(yè)年同比增長 4.9%，預(yù)期最終市場營業(yè)收入為 218 億美元（約 1411.96 億元人民幣）。

該市研機(jī)構(gòu)的光電、傳感與顯示部門技術(shù)與市場分析師 Chenmeijing Liang 說：“我們預(yù)計(jì)，手機(jī)產(chǎn)量將在 2021 年恢復(fù)上升趨勢，同比增長 11.5%，人們對實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程交流和表達(dá)的綜合需求正在上升，結(jié)合其他應(yīng)用市場的增長，CIS 產(chǎn)業(yè)至少未來 5 年會保持 7.2% 的年復(fù)合增長率?！?/p>

7.2% 的年復(fù)合增長率與 Yole Développement 預(yù)測的全球半導(dǎo)體增長情況持平，2026 年 CIS 產(chǎn)業(yè)將增長到 315 億美元。

Yole Développement 預(yù)計(jì)新的 CIS 增長周期將來自于高端工業(yè)、安防、汽車、消費(fèi)、家用和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品以及手機(jī)細(xì)分市場的持續(xù)增長。

CIS 已經(jīng)成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重要子部門。除了相關(guān)政治因素外，如減少二氧化碳排放等新的挑戰(zhàn)將成為 CIS 產(chǎn)業(yè)鏈玩家競爭的軸心。

結(jié)語：中國 CIS 企業(yè)實(shí)力不斷增強(qiáng)

雖然從目前的市場份額上來看，索尼和三星仍然合計(jì)占據(jù)了全球 CIS 市場份額超 50%，但是中國的一些企業(yè)也取得了不小的進(jìn)步，例如豪威科技、思特威、格科微都有不錯(cuò)的表現(xiàn)，市場份額都有增多。

此外，更多國產(chǎn)手機(jī)例如小米、華為，開始選擇國產(chǎn)的 CIS。