图像传感器，何去何从？

2022-12-27 03:12

来源：内容由半导体行业观察（ID：icbank）编译自Yole，谢谢。

在2022 年第 4 季度的 CMOS 图像传感器预测中， Yole Intelligence宣布预计 CMOS 图像传感器 (CIS) 行业在 2022 年的收入同比略有下降 -0.7%，市值为212亿美元。这一估计考虑了 2022 年前 3 个季度的许多事件，如：智能手机销量的下调，电子供应链中大多数参与者的库存持续减少，以及中国与 Covid-19 相关的持续中断。

一个短视频胜过千言万语

2021 年是 CIS 增长的一年，收入达到 213亿美元的历史新高，年增长率相对较小，为 2.8%。关键驱动因素是在西方经济体在与 Covid-19 相关的严重封锁之后重新开放的情况下，智能手机、笔记本电脑和平板电脑销量在这一年中出现反弹。我们对 2022 年的希望是这种改善趋势的延续。我们知道华为禁令导致了 2020 年的一些库存积压，这些库存必须在 2021 年甚至 2022 年清理。不幸的是，我们对 2022 年智能手机市场的预期过高，这直接转化为 CIS 的收入损失。

过去，每部手机摄像头数量的增加足以弥补智能手机销量下降的影响，但 2022 年不会。华为是每部手机摄像头数量最多的玩家，但在地缘政治斗争中，我们失去了这样一个玩家。而其他厂商已经拉平了每部手机摄像头的增长统计数据。这是否意味着消费者对高品质手机摄像头失去了兴趣？一点也不！

由于短视频的热潮，使用智能手机制作视频的人数达到了历史最高水平。年轻一代喜爱的社交媒体 TikTok 的出现，迅速被现有的大公司复制。在 2021 年 Covid-19 封锁期结束期间，这种对高质量视频硬件的需求暂时得到了满足，因此，2022 年前 3 季度的需求略有减少。我们在笔记本电脑和平板电脑上看到了更引人注目但相似的模式，其中摄像头在远程工作/学校电话会议中发挥了核心作用。

目前具有爆炸性增长的另一个市场是汽车 CIS。Covid-19 时代标志着消费者行为的转折点，需求转向装有基于半导体的功能的互联自主共享和电动 (CASE) 车辆。总体而言，对相机的需求仍然很高，但疲软的智能手机市场的主导地位转化为 2022 年预期的 -0.7% 的CIS增长具有欺骗性。

新的驱动力是硅含量

智能手机市场下降了 10%，但事实证明 CIS 的销售额相对具有弹性，而内存等其他半导体产品则下降了 12%。主要原因是技术上的，因为我们目前正在经历 90nm 到 40nm 节点晶圆的供应有限，CIS 的主要节点和支持逻辑晶圆。这些传统节点的价格大幅上涨，因此我们观察到 CIS 的平均售价 (ASP) 继续保持高位。

同时，我们注意到产品组合转向更高分辨率和更大的光学格式；这意味着每个芯片更多的硅和更高的平均售价。在这方面，大型智能手机 OEM 有不同的做法；Apple和小米倾向于12Mp到48Mp的大像素分辨率，这似乎是超高端青睐的方式，而三星、Oppo和vivo则将分辨率提高到64Mp甚至108Mp的小像素，这似乎是中端偏爱的方法。因此，市场受过相对良好的教育并理解好图片的含义，正如我们与 DXOMARK 一起发布的“超高端旗舰智能手机图像性能：2021 年终端用户视角”中所述。

今年，索尼和 OmniVision 都展示了三层堆栈的产品。这有两个技术原因。首先，“像素内连接”允许从上晶圆层移除一些晶体管并将它们移动到第二晶圆层。这提高了每个像素中感测硅的体积。该技术有助于优化信噪比 (SNR)，这是提高图像质量的关键因素。第二个原因是三重堆叠可实现高性能传感。微型 AR/VR 相机等新用途必须超越当前的滚动快门 (RS) 方法，并使用全局快门 (GS)、飞行时间 (ToF) 甚至基于事件 (EB)相机。所有这些都需要比 RS 方法更多的每个像素晶体管，因此，第二个 CIS 层在超紧凑型传感相机的驱动中非常受欢迎。这些三层图像传感器的市场份额将会增长，这将再次增加每台相机不断增加的硅含量。这一趋势为 CIS 的持续改进和市场增长开辟了道路。

接下来是什么？

我们每个季度都在监测的 8 家领先的 CIS 厂商——索尼、三星、OmniVision、STMicroelectronics、onsemi、SK Hynix、GalaxyCore 和 SmartSens——他们拥有截然不同的商业模式。索尼是一家混合 IDM，生产自己的 12 英寸 CIS 晶圆，但将逻辑晶圆外包给台积电、联电，也可能外包给 Global Foundry（尚未确认）。三星、STMicroelectronics 和 SK Hynix 是具有一些开放代工活动的 IDM。OmniVision、onsemi、GalaxyCore 和 SmartSens 都是无晶圆厂的，对内部化的渴望程度各不相同；onsemi 现在拥有纽约 East Fishkill 晶圆厂的所有权，而 GalaxyCore 则将其 IPO 的收益投资到一个全新的 12 英寸晶圆厂。所有这些玩家都在 2021 年和 2022 年感受到了供应链结构的痛苦，要么是因为他们对他人的依赖，要么是因为他们自身有限或脆弱的能力。去年三星德克萨斯州奥斯汀晶圆厂发生的干旱和火灾，以及台湾台积电晶圆厂发生的类似事件，都清楚地提醒人们，在气候变化和地缘政治不确定性的背景下，没有人能幸免于供应端问题。

未来几年将是一场增加新工业产能的竞赛，结合更新的技术能力和高水平的消费者需求。预测非常困难，尤其是关于未来的预测！我们认为，CIS的未来是光明的，但在经济和地缘政治背景下存在很大的脆弱性。

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