CIS 产能诱惑再起

作者：时间：2023-12-15来源：半导体产业纵横收藏

移动互联时代，在电子半导体产业周期由谷底向上走阶段，有 3~4 类芯片会冲在前面，呈现出明显的增长势头，存储器是典型代表，还有一种芯片也很抢眼，那就是 CIS（CMOS 图像传感器），它在 2019~2020 年那一波产业高速增长过程中就扮演了重要角色。如今，2024 年半导体业即将复苏，CIS 再一次冲在了前面。

本文引用地址：http://www.amcfsurvey.com/article/202312/453951.htm

CIS 有三大应用领域：手机、安防和汽车。当然，CIS 在工业和其它消费类电子产品上也有应用。

近日，全球 CIS 市场排名第二的三星电子发出通知，将大幅调升 2024 年第一季度 CIS 产品的报价，涨幅达 25%~30%，这是近期涨价幅度最高的芯片元器件。

进入 2023 下半年以来，由于手机市场需求逐步回暖，加快了 CIS 去库存速度，从目前的手机市场增长态势，以及 CIS 库存现状来看，2024 年初的市场需求会越来越旺盛。

涨价的肯定不止三星电子一家，索尼和中国本土 CIS 厂商也会跟进。

跌宕起伏的 CIS 市场

目前的市场行情让笔者想起了 2019 年，当时产业也是从谷底上升，到 2019 下半年，以及 2020 年，全球 CIS 市场异常火爆。当时，正是各大品牌旗舰手机开始流行多摄像头时期，需求的爆发式增长给 CIS 提供了巨大的增长空间，短时间内，产能难以跟上应用需求。

2019 年，随着晶圆厂产能愈发紧张，CIS 芯片的供货缺口也进一步加大。5M 及以下像素的 CIS 出现了两次大规模涨价，而涨价的厂商大都分布在中国大陆，其中，格科微的缺货情况尤为明显，为缓解压力，该公司不得不在短期内两次上调产品价格，整体涨幅接近 40%。

在全球三大 CIS 厂商中，索尼和三星是 IDM、它们的产品主要由自家工厂生产，而豪威科技（OmniVision，韦尔股份旗下公司）是 Fabless，其 CIS 主要交给晶圆代工厂生产，当时，台积电很大一部分 CIS 产能都是用来接单豪威的。

为了扩充 CIS 产能，三星于 2017 年开始改造 12 英寸 DRAM 产线 FAB 11，用于生产 CIS，2018 年底完成改造。作为全球 CIS 的霸主，索尼自家的产能已经应接不暇，2019 年，该公司决定将旗下高端 CIS 交由台积电代工. 此外，索尼还在日本积极扩产。

在市场需求旺盛和各大厂商积极扩产的情况下，2019 和 2020 年的 CIS 市场达到了历史巅峰。

2021 年的 CIS 市场虽然不及 2019 和 2020 年火爆，但依然保持着正增长，据 Yole 估计，2021 年的市场规模约为 214 亿美元，比 2020 年增长了 3.2%。2021 上半年，三大 CIS 厂商索尼（市占率 42%）、三星（25%）和豪威科技（11%）在全球手机 CIS 市场的营收份额接近 80%。

到了 2022 年，市场急转直下，特别是下半年，手机行业进入寒冬，全年平均月度出货量和总出货量同比都出现了下滑，2022 全年手机共出货 2.72 亿部，同比下滑 22.6%，发售新型号 423 个，同比减少 12.4%。在这种情况下，从 2021 年第四季度开始，CIS 价格就开始出现较大幅度的下滑，从 2021 年第四季度到 2023 年第一季度，2M 像素的 CIS 价格下滑 40%，8M 的价格下滑了 20%。

由于出货量下降，手机厂商都寻求更加物美价廉的 CIS 芯片，这对 CIS 厂商提出了更高的产品成本控制要求。由于高像素 CIS 的价格明显高于低像素的，因此，传统低像素 CIS 厂商陆续寻求高端产品突破，以在低迷的市场环境中保持竞争力。

2022 年，索尼将重心转向高端手机和汽车市场，第三季度，该公司的图像和感应解决方案业务营收同比增长 43%，其营收增长的主要原因就是在低迷的市场环境中，高端手机对大尺寸、高分辨率的升级需求仍在持续，索尼正是抓住了高端手机对相关 CIS 的需求，才保持了较好的业绩。

同年，豪威科技 CIS 的库存压力较大，第三季度营收同比下降了 26.51%，库存环比增加了 11.5%。

到 2023 年第二季度，手机、安防应用市场依然疲软，导致 CIS 库存居高不下。不过，汽车 CIS 需求在快速提升，智能化带动车载 CIS 量价齐升。

到了 2023 年第四季度，手机市场复苏，值得注意的是，中国安防 CIS 市场也在升温。在疫情爆发前，中国安防行业总产值年增长率保持在 15% 以上，而在疫情开始后的 2020、2021、2022 这 3 年内，中国安防市场总产值年增长率大幅下降。2023 年，随着中国复工复产有序进行，推动市场对安防产品的需求提升，而 AI 在安防应用领域的渗透，进一步推动安防市场稳步回暖，目前来看，中国安防产业开始回到上升区间。

在晶圆代工市场，CIS 芯片主要采用 22nm-90nm 制程，在经历了 2023 年第一季度的下游客户减少订单后，截至第三季度，晶圆代工厂的产能利用率依然在下降，因此，全球多数晶圆代工厂都采取降价策略，从 2023 全年来看，代工价格持续下降。目前，虽然到了传统旺季，手机和安防市场也在复苏，但这种状况似乎还没有传导至晶圆代工业，估计要等到 2024 年第二季度，CIS 的晶圆代工价格才能稳步回升。

总体来看，晶圆代工产能是供过于求的，这显然更有利于产能的买方，使得中国几家以委外代工生产为主的 CIS 厂商，可以拿到更优惠的价格，有利于它们与大厂索尼和三星竞争。

做好技术储备

如前文所述，在 2022 年的市场低迷期，CIS 厂商为了保持竞争力，要给客户提供更加物美价廉的产品，因此，开发高像素、高技术含量的 CIS 芯片就成为了重要选择。从索尼的营收也可以看出高技术含量产品的重要性，即使在市场低迷期，索尼也可以凭借给高端手机供货高像素 CIS，实现营收正增长。

手机依然是 CIS 的主要应用市场（约占全球 CIS 市场的 70%），因此，各 CIS 厂商依然要将研发重点放在手机上。目前来看，50M 级别的大像素 CIS 是旗舰手机主摄像头的主流应用方案，苹果最新发布的 iPhone15 系列主摄像头都采用了 48M 像素 CIS。

全球排名前两位的索尼和三星在 CIS 技术开发方面采取了两种不同的策略。三星正朝着减小像素尺寸和增加像素数的方向发展，而索尼则朝着减少像素数以换取保持像素尺寸较大的方向发展。不过，也有报道称，索尼正在转向增加像素数量，以增加在中国市场的竞争力（中国市场更喜欢高像素数的 CIS）。

目前，索尼在苹果全系列、除三星以外的安卓旗舰手机主摄像头 CIS 市场拥有较高份额，该公司也有最丰富的 50M 产品线。目前，索尼主要的 5000 万像素级大像素点（统计时包含 48M、50M、54M 产品）CIS 有 10 多款，像素点尺寸在 1.0um~1.6um 之间，CIS 尺寸在 1/1.56 英寸~1 英寸之间。

三星在旗舰手机主摄像头 CIS 解决方案上重点发力高分辨率、小像素点产品，目前，该公司有 8 款分辨率在一亿像素及以上的 CIS（4 款一亿像素，4 款两亿像素）。在 50M 大像素市场，三星仅布局了 3 款产品，产品线丰富程度明显低于索尼。目前，仅三星、努比亚等少数品牌旗舰手机主摄像头采用三星的 50M 像素 CIS。

相对而言，中国三大 CIS 厂商的技术水平明显低于索尼和三星，不过，近些年，它们也在奋起直追。目前，豪威科技也已经形成了 50M 全系列产品布局；思特威也推出了两款 50M 大、小像素产品，今年第二季度，该公司的 50M 产品 SC550XS 和 SC520XS 在客户端放量，带动其手机业务实现环比高增长；格科微的高像素单芯片产品也有突破，其 13M、32M 产品已获得品牌订单，后续将持续推出基于 0.7μm 像素尺寸的 50M 和 64M 等更高像素产品。

新的市场驱动力

随着手机和安防市场的复苏，全球 CIS 有望在 2024 年初开启新一轮增长。不过，要想保持长期、稳定的增长势头，只靠手机和安防应用是不够的，需要「新鲜血液」的动力支持，从目前的应用市场发展情况来看，两大新驱动力最值得关注：汽车和机器视觉。

CIS 在车身前视、后视、环视和舱内监控等场景有广泛应用。

随着 ADAS、城市 NOA 等智能驾驶功能的普及，汽车 CIS 呈现出量价齐升的发展态势。汽车摄像头是汽车智能驾驶的重要组成部分，ADAS、NOA 到高级别自动驾驶的不断迭代带动摄像头数量不断提升，据 Yole 预计，到 2027 年，单车摄像头用量有望达到 20 个。CIS 是汽车摄像头模组的核心，据安森美统计，CIS 占汽车摄像头模组总成本的 50%。自动驾驶需求的提升要求采用更高分辨率的 CIS，因为分辨率的高低与摄像头的探测距离密切相关，例如，800 万像素 CIS 最远探测距离是 120 万像素的 3 倍左右，目前，蔚来 ET7 已经搭载了 11 个 800 万像素的摄像头，理想 L9 搭载了 6 个 800 万像素摄像头。

随着自动驾驶功能迭代升级和不断普及，前装市场将成为汽车 CIS 的增长主力，据 ICV Tank 预测，到 2027 年，汽车前装 CIS 市场有望增长至 51.31 亿美元。

目前，安森美是全球最大的汽车 CIS 供应商，排名第二的是豪威科技。

汽车 CIS 市场发展潜力巨大，但要想进入并做好该市场，并不是一件容易的事情，主要原因是汽车 CIS 的技术含量明显高于手机和安防应用的。

目前，主流汽车对 CIS 有以下性能要求：车载 CIS 在稳定性和寿命方面的要求高于消费类产品，需要通过严苛的车规级认证（如 AEC-Q100、 ISO26262）；汽车 CIS 要具有更强的感光能力，使车载摄像头在晚上、隧道中可以正常工作；高动态范围（HDR），一般要求汽车 CIS 的动态范围在 120~140dB 之间（手机 CIS 的动态范围一般为 60~70dB），以保证车载摄像头能适应光线的剧烈变化，捕捉高质量图像；LED 闪烁抑制（LFM），CIS 厂商要有抑制技术，避免因为 CIS 与 LED 信号灯频率不同步造成的误判。

下面看一下机器视觉市场。

机器视觉是指通过计算机、图像传感器和其它相关设备模拟人类视觉功能的技术，以赋予机器「看」和「认知」的能力。机器视觉在效率、速度、精度、可靠性、工作时间、信息集成能力、工作环境、空间分辨力和感光范围方面具有明显优势。未来，随着深度学习、3D 视觉技术、高精度成像技术和大数据智能算法技术的持续发展，机器视觉的性能优势还会进一步扩大。

目前，机器视觉已不再局限于工业应用，在新兴的无人机、扫地机器人、AR/VR 等应用领域，有很大的发展潜力。由于机器视觉系统的图像采集摄像头核心部件是 CIS，随着该市场的逐渐展开，CIS 又多了一个巨大的增长空间。