這份數(shù)據(jù)列出了2018年CMOS圖像傳感器市場的幾名主要玩家，包括將近一半市場份額的索尼，及其后的三星、豪威（Omnivision）、SK海力士、安森美（ON Semi）[1]。un3esmc

索尼在這一市場的統(tǒng)領(lǐng)地位已經(jīng)持續(xù)數(shù)年。包括蘋果iPhone、OPPO、華為等在內(nèi)的絕大部分高端拍照手機，都采用索尼的CMOS圖像傳感器。華為P30 Pro后置四攝（包括ToF攝像頭）圖像傳感器都來自索尼，讓P30 Pro一舉成為現(xiàn)如今拍照最出色的手機設(shè)備。un3esmc

從Yole Development去年9月發(fā)布的報告來看[2]，按收益統(tǒng)計該市場排名前五的市場參與者中，索尼的市場份額相當于后4名市場份額總和。這個趨勢看起來都還有長期持續(xù)的意思，索尼在該市場的頭把交椅真能持續(xù)這么久嗎？un3esmc

CMOS圖像傳感器市場現(xiàn)狀

Yole的報告顯示，2017年CMOS圖像傳感器市場規(guī)模為139億美元，預(yù)計2017~2023年的復(fù)合年增長率為9.4%，5年后會超過230億。包括攝像頭驅(qū)動機構(gòu)、光學鏡頭、3D交互在內(nèi)的全套生態(tài)系統(tǒng)也因此被帶動成長。un3esmc

un3esmc

該市場最核心的組成部分是智能手機，汽車、安防也是另外兩個重要增長點。其中移動消費計算市場，占到總收益的87%。無論從量，還是收益來看，CMOS圖像傳感器市場都在快速成長。un3esmc

盡管當前手機市場趨于飽和，但由于這兩年雙攝像頭乃至多攝像頭、大光圈，以及3D深度攝像頭的應(yīng)用，這些新技術(shù)都在持續(xù)為CMOS圖像傳感器市場發(fā)力——消費市場的攝影應(yīng)用依然呈現(xiàn)出多樣化態(tài)勢。尤其這些年智能手機市場的競爭和廝殺還在加劇，為了保有競爭力，CMOS圖像傳感器制造商不得不在手機攝像頭中融入新的技術(shù)和特性。un3esmc

預(yù)計到2022年，一款手機的平均攝像頭數(shù)量就會超過3個。手機的前置雙攝還在加速這一過程。另外，虛擬現(xiàn)實應(yīng)用，如3D感知即將迎來爆發(fā)期。un3esmc

un3esmc

在持續(xù)數(shù)年的時間里，CMOS圖像傳感器市場是長期被索尼、三星和豪威（Omnivision）統(tǒng)治的。索尼毫無疑問拿下市場份額大頭，在技術(shù)方面得益于索尼本身在數(shù)字攝影方面的優(yōu)勢。第二集團軍則包含安森美、松下等。Yuanta今年的報告中[3]，SK海力士是殺入主流市場的新玩家。這可能主要得益于SK海力士2014年收購的Siliconfle，并在2017年開始持續(xù)投入CMOS圖像傳感器。除了現(xiàn)如今豪威資本構(gòu)成主體來自中國，中國本土在該市場尚有很大的努力空間。un3esmc

高端領(lǐng)域如汽車、工業(yè)市場，一直是美國的安森美、Teledyne的天下。但即便在成長空間依然很大的前提下，該市場近兩年的情況相對穩(wěn)定，新晉玩家的機會并不大。un3esmc

索尼是如何坐穩(wěn)頭把交椅的

索尼作為一家老牌企業(yè)，上世紀在科技行業(yè)貢獻了大量標志性產(chǎn)品，比如Walkman、特麗瓏電視。但邁入2000年以后，尤其從2008年開始，其營業(yè)利潤率開始持續(xù)走低，反復(fù)在0%附近震蕩。2013年，索尼市值折半，甚至還趕不上Facebook當年收購Whatsapp的價格。這個時間段互聯(lián)網(wǎng)上戲謔的聲音反復(fù)在問“索尼今天破產(chǎn)了嗎”，這是因為除了索尼金融業(yè)務(wù)在托底之外，各個業(yè)務(wù)線都相當慘淡。un3esmc

2013年，索尼營業(yè)利潤下滑九成。不過在這段時間前后，索尼的其中一項業(yè)務(wù)開始出現(xiàn)明顯的增長跡象。看索尼2012財年報告：這里需要拋開金融服務(wù)（主體為保險）、影像/音樂（如哥倫比亞影業(yè)市場在歐美），除了游戲（Game）業(yè)務(wù)表現(xiàn)一貫不錯之外，有個名為“Devices”的業(yè)務(wù)營業(yè)利潤開始呈現(xiàn)出黑字，而且營收能力在整個索尼達到數(shù)一數(shù)二的程度。在Devices類別中占據(jù)大頭的就是索尼的圖像傳感器。un3esmc

un3esmc

來源：索尼2012年報[4]（注：其中標注的2013實則為截至2013年3月的索尼2012財年）un3esmc

2014年索尼的營收情況依然是不樂觀的[5]，營收增量很大程度來源于日幣貶值。不過Devices業(yè)務(wù)營收增幅達到23.9%，營業(yè)利潤931億日元（約合7.76億美元），利潤率大約接近10%，對持續(xù)赤字的索尼而言可謂一劑良藥。un3esmc

我們再來看一下現(xiàn)在索尼圖像傳感器業(yè)務(wù)的情況如何。un3esmc

un3esmc

來源：索尼2018年報[6]un3esmc

當前索尼圖像傳感器業(yè)務(wù)在半導體（Semiconductors）業(yè)務(wù)下。索尼現(xiàn)在甚至還習慣在財報中，將圖像傳感器單獨列出來。雖然2018年全年，半導體業(yè)務(wù)整體利潤下滑，但利潤率依然很高，且圖像傳感器為該業(yè)務(wù)貢獻了超過80%的營收。雖然賺錢基數(shù)低于游戲業(yè)務(wù)，但其利潤率在整個索尼都是絕無僅有的。這也和行業(yè)老大的地位完全相符。un3esmc

un3esmc

來源：索尼2018年報un3esmc

從索尼的財報來看，圖像傳感器業(yè)務(wù)幾乎可以認為是當代索尼表現(xiàn)“技術(shù)”的核心和象征，也是盈利的支柱之一。不過實際上，索尼開始看重圖像傳感器業(yè)務(wù)卻并不是從近兩年才開始的。早在2010年，索尼圖像傳感器市場份額不過區(qū)區(qū)7%，當時的市場第一還是美國的Aptina Imaging[8]。不過這一年索尼做了個很重要的決定。un3esmc

2010年9月，索尼宣布計劃在索尼半導體九州公司的熊本技術(shù)中心投入400億日元[7]，為“Exmor”和“Exmor R”CMOS圖像傳感器擴增產(chǎn)量。同年年底，索尼宣布在長崎技術(shù)中心投入1000億日元擴產(chǎn)。這項計劃包括投入到，從東芝收購的半導體制造設(shè)備，以及將部分設(shè)備翻新為新的晶圓產(chǎn)線，借由“專利技術(shù)實現(xiàn)索尼CMOS圖像傳感器的差異化競爭”。un3esmc

2011年，iPhone 4S開始正式采用索尼的Exmor R圖像傳感器，此后所有iPhone及iOS設(shè)備攝像頭都在用索尼的CMOS圖像傳感器。除了索尼在技術(shù)方面的確相較競爭對手有優(yōu)勢，蘋果亦可謂是索尼CMOS圖像傳感器業(yè)務(wù)的貴人。Yole分析師Pierre Cambou就認為，iPhone對于半導體行業(yè)有著巨大的影響，尤其是成像。“它為主要供應(yīng)商索尼提供了機會，令CIS工藝達到新的高度，建立了索尼在高端數(shù)字成像領(lǐng)域的早期成長”。un3esmc

2018年彭博社曾撰文稱[9]，索尼的圖像傳感器營收中有一半是來自蘋果。這個比例聽起來或許比較夸張，但至少可以表明蘋果對索尼半導體業(yè)務(wù)的重要性。un3esmc

2015年年底，索尼以1.55億美元收購東芝圖像傳感器業(yè)務(wù)之后，索尼的市場統(tǒng)治地位就徹底形成了。un3esmc

除了技術(shù)，還是技術(shù)

索尼在現(xiàn)如今手機拍照領(lǐng)域的一家獨大，與索尼原本在影像領(lǐng)域的經(jīng)驗和技術(shù)開發(fā)是分不開的。去年索尼向市場推出IMX586圖像傳感器，讓手機攝像頭分辨率躍升至4800萬像素。隨后位處市場第二的三星也發(fā)布了標稱4800萬像素的GM1圖像傳感器。un3esmc

當時國內(nèi)還就這兩款圖像傳感器，掀起過“真假4800萬像素”的討論。起源是索尼IMX586支持輸出4800萬全尺寸照片，而三星GM1（S5KGM1）默認輸出1200萬，只能插值計算出4800萬像素的照片，解析力也有差距。實際上，兩者的光電二極管的確都是4800萬，且都采用Quad Bayer陣列像素排列。un3esmc

區(qū)別在于，索尼IMX586在圖像傳感器Stack Sensor部分的圖像處理硬件首先會進行Remosaic操作，隨后再將拍攝的RAW格式數(shù)據(jù)傳輸給手機SoC的ISP部分進行常規(guī)圖像處理操作。從索尼公布的數(shù)據(jù)來看，IMX586能夠?qū)崿F(xiàn)30fps的Remosaic操作。但三星GM1只能實現(xiàn)30fps的1200萬像素binning操作。un3esmc

這其間的ISP處理算法，以及高速模擬讀出電路設(shè)計還是存在代差的。即便是三星前不久才推出的GM2 4800萬全尺寸輸出幀率也不過10fps，即便不考慮像素設(shè)計方面的差異，三星或許仍然在模擬電路設(shè)計上略遜一籌。這只是索尼技術(shù)相較競爭對手領(lǐng)先的一例，而且三星近兩年已經(jīng)試圖在全速追趕，才好不容易坐穩(wěn)了市場份額第二的位置。un3esmc

un3esmc

來源：TechInsights[10]un3esmc

TechInsights今年3月公布的數(shù)據(jù)顯示，圖像傳感器領(lǐng)域，索尼擁有的專利數(shù)量最多，三星緊隨其后。整體布局與當前的市場份額是完全相吻合的。un3esmc

un3esmc

來源：TechInsightsun3esmc

而在相關(guān)專利布局上，索尼在模擬和數(shù)字領(lǐng)域的專利積累都比較豐富，其中藍點代表的是電路方面的專利，黃色則為制程工藝。像素、封裝和材料方面的專利，在競爭對手間也有優(yōu)勢（雖然這部分還是沒有臺積電經(jīng)驗豐富，尤其工藝方面）。un3esmc

早在2007年，索尼推出首款Exmor圖像傳感器時，每個像素都有獨立的ADC，在CMOS圖像傳感器上實時完成模數(shù)轉(zhuǎn)換。這么做可以有效減少噪聲，很快就在低感噪聲表現(xiàn)方面將同時期的佳能遠遠甩在身后。隨后在Exmor R和RS產(chǎn)品中，分別將“背照式”和“堆棧式”圖像傳感器在手機攝像頭上普及：包括將位于Bayer陣列濾鏡和光電二極管之間存在的大量金屬連線轉(zhuǎn)移到光電二極管背面，以及將光電二極管陣列周圍的大量電路移到背面，對圖像傳感器的發(fā)展都具有重大意義。un3esmc

un3esmc

前年索尼在ISSCC2017提到了一種三層結(jié)構(gòu)的堆棧式CMOS圖像傳感器，將DRAM陣列加入到中間層。這么做能夠提升數(shù)據(jù)讀取速度。Yole在報告中還特別提到，多層堆棧和混合堆棧的圖像傳感器會成為未來的趨勢。這類技術(shù)為高速攝影和全像素相位對焦提供了助力，比如現(xiàn)如今非常普及的960fps超高速拍攝，已經(jīng)在手機中普及。un3esmc

索尼的隱患

就這些分析看來，索尼現(xiàn)如今在CMOS圖像傳感器領(lǐng)域的地位已經(jīng)高枕無憂了。索尼該業(yè)務(wù)的確還會在未來一段時間內(nèi)持續(xù)增長，畢竟技術(shù)投入和積累都不缺席，索尼在財報預(yù)期中也提到了該業(yè)務(wù)的成長。今年年初，索尼宣布計劃在未來三年內(nèi)，就其“高級業(yè)務(wù)”投入6000億日元，進一步促進CMOS圖像傳感器的產(chǎn)量[11]。un3esmc

不過索尼芯片業(yè)務(wù)負責人清水照士早前在接受路透社采訪時就曾經(jīng)說過：“很顯然我們現(xiàn)如今是依賴于智能手機市場的。固然市場從單攝轉(zhuǎn)向雙攝對我們是有利的，在市場增長也就一兩個百分點的情況下，這又能持續(xù)多久呢？”un3esmc

目前索尼的圖像傳感器業(yè)務(wù)大約80%都依賴智能手機。所以在策略轉(zhuǎn)向上，索尼已經(jīng)預(yù)期2025年將這部分的份額控制到70%，并將更多注意力集中到汽車和工業(yè)設(shè)備。不過我們認為，這個轉(zhuǎn)變并不是這么容易執(zhí)行的。如前文所述，汽車和安防是圖像傳感器的另外兩個高速增長點。Yole的數(shù)據(jù)提到，整個CMOS圖像傳感器市場復(fù)合年增長率5年內(nèi)在9.4%左右，而汽車和安防這一增速則分別在26%和21%?？紤]到手機市場的確存在飽和的問題，市場熱點正在發(fā)生偏移。un3esmc

un3esmc

來源：Credit Suisse[12]un3esmc

但索尼在這兩個領(lǐng)域是沒有優(yōu)勢的。索尼的確在近兩年努力獲取市場，但安森美在該汽車CMOS圖像傳感器市場有著過半的份額，而且安森美具備Aptina早年的技術(shù)儲備，擁有國資背景的豪威也在市場表現(xiàn)上優(yōu)于索尼。而在安防市場上，安森美、豪威、三星、索尼和松下，在市場表現(xiàn)上都比較靠近。所以索尼在奪取新的市場時，是面臨強大的競爭對手的。un3esmc

除此之外，我們認為，索尼圖像傳感器至少在以下幾個層面是存在隱患的。un3esmc

第一，關(guān)鍵技術(shù)節(jié)點可能會導致現(xiàn)有市場領(lǐng)導者跌落神壇。un3esmc

這種例子在2000-2017年上演過數(shù)次。圖像傳感器大約每3-5年就會有一個關(guān)鍵技術(shù)節(jié)點出現(xiàn)，如果在技術(shù)方向選擇上出現(xiàn)失誤，那么可能葬送整個產(chǎn)品業(yè)務(wù)。un3esmc

2001年三洋在數(shù)碼相機和手機市場上，圖像傳感器占據(jù)30%以上的市場份額。在三洋做技術(shù)方向選擇時，毅然決然地認為CCD要優(yōu)于CMOS，但隨后的市場現(xiàn)狀與三洋預(yù)測得完全相反，三洋因此在市場競爭中迅速萎縮。un3esmc

同時代，IC media在被當時的海力士半導體兼并后成為全球最大的CMOS圖像傳感器制造商，但在3T向4T技術(shù)轉(zhuǎn)向之際，做出了全然錯誤的技術(shù)選擇，后來甚至還認為EDOF大有可為，因此徹底葬送了業(yè)務(wù)前途。所以索尼近年來對技術(shù)的方向把握都非常到位，這種判斷力需要持續(xù)。un3esmc

第二，蘋果訂單下滑帶來影響。un3esmc

雖然我們并不清楚索尼半導體對于蘋果iPhone的依賴程度到底有多大，前文彭博社所述五成收益來源或有夸張成分，但蘋果現(xiàn)如今在智能手機的市場份額和出貨量正在持續(xù)下滑，蘋果訂單量的減少可能會對索尼造成很大的影響。un3esmc

第三，排名第二的三星正在奮力追趕。un3esmc

這兩年，三星還在下血本加大旗下的ISOCELL圖像傳感器產(chǎn)量。今年5月，三星搶在索尼之前，發(fā)布了6400萬像素1/1.72英寸的GW1圖像傳感器，這顯然是針對索尼的新一波攻勢。三星電子系統(tǒng)LSI事業(yè)部傳感器事業(yè)組樸庸仁副社長接受媒體采訪時說：“我認為，在2030年實現(xiàn)系統(tǒng)半導體的TOP1有點晚，我們傳感器要在這之前實現(xiàn)TOP1！”un3esmc

值得一提的是，在美國對華為下封殺令之時，國外媒體還特別探討了在部分日常廠商斷供華為的情況下，索尼是否會斷供CMOS圖像傳感器。Jefferies分析師Atual Goyal預(yù)計，索尼圖像傳感器銷售額中約有15%都來自華為。索尼高層并未回應(yīng)斷供傳言。如果華為也從索尼的客戶名單中“被消失”，那么這對索尼而言又是個壞消息。un3esmc

• [1]http://image-sensors-world.blogspot.com/2019/05/yanta-research-on-2018-cis-market-shares.html
• [2]http://www.yole.fr/CIS_Proliferation.aspx#.XPXOldMzYk_
• [3]http://file.mk.co.kr/imss/write/20190522113859__00.pdf
• [4]https://www.sony.net/SonyInfo/IR/library/ar/Archive.html
• [5] https://www.sony.net/SonyInfo/IR/library/presen/er/14q4_sony.pdf
• [6] https://www.sony.net/SonyInfo/IR/library/presen/er/pdf/18q4_sonypre.pdf
• [7] https://www.sony.net/SonyInfo/IR/library/ar/SonyAR11-E.pdf
• [8] http://www.icinsights.com/news/bulletins/CMOS-Image-Sensors-Begin-Breaking-Sales-Records-Again/
• [9] https://www.bloomberg.com/news/articles/2018-01-24/sony-falls-after-jpmorgan-downgrade-over-slowing-iphone-demand
• [10] http://image-sensors-world.blogspot.com/2019/03/techinsights-image-sensor-slides.html
• [11] https://asia.nikkei.com/Business/Companies/Sony-hunts-for-image-sensor-engineers-in-US-and-Europe
• [12] http://image-sensors-world.blogspot.com/2019/05/credit-suisse-on-automotive-cis-market.html

un3esmc

un3esmc