CIS產能誘惑再起

作者：暢秋

移動互聯(lián)時代，在電子半導體產業(yè)周期由谷底向上走階段，有3~4類芯片會沖在前面，呈現(xiàn)出明顯的增長勢頭，存儲器是典型代表，還有一種芯片也很搶眼，那就是CIS（CMOS圖像傳感器），它在2019~2020年那一波產業(yè)高速增長過程中就扮演了重要角色。如今，2024年半導體業(yè)即將復蘇，CIS再一次沖在了前面。

CIS有三大應用領域：手機、安防和汽車。當然，CIS在工業(yè)和其它消費類電子產品上也有應用。

近日，全球CIS市場排名第二的三星電子發(fā)出通知，將大幅調升2024年第一季度CIS產品的報價，漲幅達25%~30%，這是近期漲價幅度最高的芯片元器件。

進入2023下半年以來，由于手機市場需求逐步回暖，加快了CIS去庫存速度，從目前的手機市場增長態(tài)勢，以及CIS庫存現(xiàn)狀來看，2024年初的市場需求會越來越旺盛。

漲價的肯定不止三星電子一家，索尼和中國本土CIS廠商也會跟進。

?01、跌宕起伏的CIS市場

目前的市場行情讓筆者想起了2019年，當時產業(yè)也是從谷底上升，到2019下半年，以及2020年，全球CIS市場異?；鸨?。當時，正是各大品牌旗艦手機開始流行多攝像頭時期，需求的爆發(fā)式增長給CIS提供了巨大的增長空間，短時間內，產能難以跟上應用需求。

2019年，隨著晶圓廠產能愈發(fā)緊張，CIS芯片的供貨缺口也進一步加大。5M及以下像素的CIS出現(xiàn)了兩次大規(guī)模漲價，而漲價的廠商大都分布在中國大陸，其中，格科微的缺貨情況尤為明顯，為緩解壓力，該公司不得不在短期內兩次上調產品價格，整體漲幅接近40%。

在全球三大CIS廠商中，索尼和三星是IDM、它們的產品主要由自家工廠生產，而豪威科技（OmniVision，韋爾股份旗下公司）是Fabless，其CIS主要交給晶圓代工廠生產，當時，臺積電很大一部分CIS產能都是用來接單豪威的。

為了擴充CIS產能，三星于2017年開始改造12英寸DRAM產線FAB 11，用于生產CIS，2018年底完成改造。作為全球CIS的霸主，索尼自家的產能已經應接不暇，2019年，該公司決定將旗下高端CIS交由臺積電代工. 此外，索尼還在日本積極擴產。

在市場需求旺盛和各大廠商積極擴產的情況下，2019和2020年的CIS市場達到了歷史巔峰。2021年的CIS市場雖然不及2019和2020年火爆，但依然保持著正增長，據(jù)Yole估計，2021年的市場規(guī)模約為214億美元，比2020年增長了3.2%。

2021上半年，三大CIS廠商索尼（市占率42%）、三星（25%）和豪威科技（11%）在全球手機CIS市場的營收份額接近80%。

到了2022年，市場急轉直下，特別是下半年，手機行業(yè)進入寒冬，全年平均月度出貨量和總出貨量同比都出現(xiàn)了下滑，2022全年手機共出貨2.72億部，同比下滑22.6%，發(fā)售新型號423個，同比減少12.4%。在這種情況下，從2021年第四季度開始，CIS價格就開始出現(xiàn)較大幅度的下滑，從2021年第四季度到2023年第一季度，2M像素的CIS價格下滑40%，8M的價格下滑了20%。

由于出貨量下降，手機廠商都尋求更加物美價廉的CIS芯片，這對CIS廠商提出了更高的產品成本控制要求。由于高像素CIS的價格明顯高于低像素的，因此，傳統(tǒng)低像素CIS廠商陸續(xù)尋求高端產品突破，以在低迷的市場環(huán)境中保持競爭力。

2022年，索尼將重心轉向高端手機和汽車市場，第三季度，該公司的圖像和感應解決方案業(yè)務營收同比增長43%，其營收增長的主要原因就是在低迷的市場環(huán)境中，高端手機對大尺寸、高分辨率的升級需求仍在持續(xù)，索尼正是抓住了高端手機對相關CIS的需求，才保持了較好的業(yè)績。

同年，豪威科技CIS的庫存壓力較大，第三季度營收同比下降了26.51%，庫存環(huán)比增加了11.5%。

到2023年第二季度，手機、安防應用市場依然疲軟，導致CIS庫存居高不下。不過，汽車CIS需求在快速提升，智能化帶動車載CIS量價齊升。

到了2023年第四季度，手機市場復蘇，值得注意的是，中國安防CIS市場也在升溫。在疫情爆發(fā)前，中國安防行業(yè)總產值年增長率保持在15%以上，而在疫情開始后的2020、2021、2022這3年內，中國安防市場總產值年增長率大幅下降。2023年，隨著中國復工復產有序進行，推動市場對安防產品的需求提升，而AI在安防應用領域的滲透，進一步推動安防市場穩(wěn)步回暖，目前來看，中國安防產業(yè)開始回到上升區(qū)間。

在晶圓代工市場，CIS芯片主要采用22nm-90nm制程，在經歷了2023年第一季度的下游客戶減少訂單后，截至第三季度，晶圓代工廠的產能利用率依然在下降，因此，全球多數(shù)晶圓代工廠都采取降價策略，從2023全年來看，代工價格持續(xù)下降。目前，雖然到了傳統(tǒng)旺季，手機和安防市場也在復蘇，但這種狀況似乎還沒有傳導至晶圓代工業(yè)，估計要等到2024年第二季度，CIS的晶圓代工價格才能穩(wěn)步回升。

總體來看，晶圓代工產能是供過于求的，這顯然更有利于產能的買方，使得中國幾家以委外代工生產為主的CIS廠商，可以拿到更優(yōu)惠的價格，有利于它們與大廠索尼和三星競爭。

?02、做好技術儲備

如前文所述，在2022年的市場低迷期，CIS廠商為了保持競爭力，要給客戶提供更加物美價廉的產品，因此，開發(fā)高像素、高技術含量的CIS芯片就成為了重要選擇。從索尼的營收也可以看出高技術含量產品的重要性，即使在市場低迷期，索尼也可以憑借給高端手機供貨高像素CIS，實現(xiàn)營收正增長。

手機依然是CIS的主要應用市場（約占全球CIS市場的70%），因此，各CIS廠商依然要將研發(fā)重點放在手機上。目前來看，50M級別的大像素CIS是旗艦手機主攝像頭的主流應用方案，蘋果最新發(fā)布的iPhone15系列主攝像頭都采用了48M像素CIS。

全球排名前兩位的索尼和三星在CIS技術開發(fā)方面采取了兩種不同的策略。三星正朝著減小像素尺寸和增加像素數(shù)的方向發(fā)展，而索尼則朝著減少像素數(shù)以換取保持像素尺寸較大的方向發(fā)展。不過，也有報道稱，索尼正在轉向增加像素數(shù)量，以增加在中國市場的競爭力（中國市場更喜歡高像素數(shù)的CIS）。

目前，索尼在蘋果全系列、除三星以外的安卓旗艦手機主攝像頭CIS市場擁有較高份額，該公司也有最豐富的50M產品線。目前，索尼主要的5000萬像素級大像素點（統(tǒng)計時包含48M、50M、54M產品）CIS有10多款，像素點尺寸在1.0um~1.6um之間，CIS尺寸在1/1.56英寸~1英寸之間。

三星在旗艦手機主攝像頭CIS解決方案上重點發(fā)力高分辨率、小像素點產品，目前，該公司有8款分辨率在一億像素及以上的CIS（4款一億像素，4款兩億像素）。在50M大像素市場，三星僅布局了3款產品，產品線豐富程度明顯低于索尼。目前，僅三星、努比亞等少數(shù)品牌旗艦手機主攝像頭采用三星的50M像素CIS。

相對而言，中國三大CIS廠商的技術水平明顯低于索尼和三星，不過，近些年，它們也在奮起直追。目前，豪威科技也已經形成了50M全系列產品布局；思特威也推出了兩款50M大、小像素產品，今年第二季度，該公司的50M產品SC550XS和SC520XS在客戶端放量，帶動其手機業(yè)務實現(xiàn)環(huán)比高增長；格科微的高像素單芯片產品也有突破，其13M、32M產品已獲得品牌訂單，后續(xù)將持續(xù)推出基于0.7μm像素尺寸的50M和64M 等更高像素產品。

?03、新的市場驅動力

隨著手機和安防市場的復蘇，全球CIS有望在2024年初開啟新一輪增長。不過，要想保持長期、穩(wěn)定的增長勢頭，只靠手機和安防應用是不夠的，需要“新鮮血液”的動力支持，從目前的應用市場發(fā)展情況來看，兩大新驅動力最值得關注：汽車和機器視覺。

CIS在車身前視、后視、環(huán)視和艙內監(jiān)控等場景有廣泛應用。

隨著ADAS、城市NOA等智能駕駛功能的普及，汽車CIS呈現(xiàn)出量價齊升的發(fā)展態(tài)勢。汽車攝像頭是汽車智能駕駛的重要組成部分，ADAS、NOA到高級別自動駕駛的不斷迭代帶動攝像頭數(shù)量不斷提升，據(jù)Yole預計，到2027年，單車攝像頭用量有望達到20個。CIS是汽車攝像頭模組的核心，據(jù)安森美統(tǒng)計，CIS占汽車攝像頭模組總成本的50%。自動駕駛需求的提升要求采用更高分辨率的CIS，因為分辨率的高低與攝像頭的探測距離密切相關，例如，800萬像素CIS最遠探測距離是120萬像素的3倍左右，目前，蔚來ET7已經搭載了11個800萬像素的攝像頭，理想L9搭載了6個800萬像素攝像頭。

隨著自動駕駛功能迭代升級和不斷普及，前裝市場將成為汽車CIS的增長主力，據(jù)ICV Tank 預測，到2027年，汽車前裝CIS市場有望增長至51.31億美元。

目前，安森美是全球最大的汽車CIS供應商，排名第二的是豪威科技。

汽車CIS市場發(fā)展?jié)摿薮?，但要想進入并做好該市場，并不是一件容易的事情，主要原因是汽車CIS的技術含量明顯高于手機和安防應用的。

目前，主流汽車對CIS有以下性能要求：車載CIS在穩(wěn)定性和壽命方面的要求高于消費類產品，需要通過嚴苛的車規(guī)級認證（如AEC-Q100、 ISO26262）；汽車CIS要具有更強的感光能力，使車載攝像頭在晚上、隧道中可以正常工作；高動態(tài)范圍（HDR），一般要求汽車CIS的動態(tài)范圍在120~140dB之間（手機CIS的動態(tài)范圍一般為60~70dB），以保證車載攝像頭能適應光線的劇烈變化，捕捉高質量圖像；LED閃爍抑制（LFM），CIS廠商要有抑制技術，避免因為CIS與LED信號燈頻率不同步造成的誤判。

下面看一下機器視覺市場。

機器視覺是指通過計算機、圖像傳感器和其它相關設備模擬人類視覺功能的技術，以賦予機器“看”和“認知”的能力。機器視覺在效率、速度、精度、可靠性、工作時間、信息集成能力、工作環(huán)境、空間分辨力和感光范圍方面具有明顯優(yōu)勢。未來，隨著深度學習、3D視覺技術、高精度成像技術和大數(shù)據(jù)智能算法技術的持續(xù)發(fā)展，機器視覺的性能優(yōu)勢還會進一步擴大。

目前，機器視覺已不再局限于工業(yè)應用，在新興的無人機、掃地機器人、AR/VR等應用領域，有很大的發(fā)展?jié)摿?。由?a class="article-link" target="_blank" href="/baike/506109.html">機器視覺系統(tǒng)的圖像采集攝像頭核心部件是CIS，隨著該市場的逐漸展開，CIS又多了一個巨大的增長空間。

?04、結語

手機、安防市場正在回暖，對CIS的需求開始增加。此次，三星開出CIS漲價第一槍，有望啟動市場漲價周期，CIS芯片、模組、代理和分銷商的業(yè)績將在2024上半年全面回暖。

在市場迎來新的增長期時，那些在前幾年做好技術儲備的廠商，可以占據(jù)市場先機，它們的高技術含量產品在新的高端手機，以及汽車應用中，可以充分發(fā)揮優(yōu)勢。

未來，隨著新興技術和應用的成熟和逐漸普及，CIS的增量市場會進一步擴大，CIS市場將保持長期向上態(tài)勢。