8 月 17 日消息，当地时间 8 月 12 日法国半导体市场调查公司 Yole Développement 发布《2021 年 CMOS 图像传感器（CIS）行业状况报告（Status of CMOS Image Sensor Industry 2021 report）》。
如今手机的比拼较量中，拍照功能是一大关键战场。而 CMOS 图像传感器（CIS），是决定手机拍摄质量的关键芯片。
报告显示，2020 年 CIS 产业营收占到全球半导体产业的 4.7%；CIS 厂商中日本索尼市场份额最高，为 40%；从 CIS 应用领域来看，手机领域占比最高，为 68%。
Yole Développement 认为 CIS 的技术趋势是将人工智能与 CIS 集成，还预测到 2026 年，CIS 市场规模将达到 315 亿美元（约 2040.22 亿元人民币）。
2015 年到 2020 年，CIS 产业营收翻倍
CIS 产业营收从 2015 年到 2020 年翻了一倍，由 102 亿美元（约 660.67 亿元人民币）增长至 207 亿美元（约 1340.78 亿元人民币），年复合增长率为 15.1%。CIS 产业占到了全球半导体产业（产值 4400 亿美元，约 2.85 万亿元人民币）的 4.7%。
▲ 2019 年和 2020 年 CIS 产业以及各具体厂商的营收情况和年同比增长情况（来自 Yole Développement 报告）
2020 年全球共生产了 70.8 亿个 CIS，几乎是为地球上每个人都生产了一个。这是由于手机数量惊人，已经达到 17 亿部，并且每部手机上的摄像头数量不断增加，同时汽车车载摄像头、安防摄像头和工业摄像头数量也在激增。
▲ 2019 年和 2020 年 CIS 厂商所占的市场份额（来自 Yole Développement 报告）
截至 2020 年，虽然索尼的市场份额较 2019 年有所下降，但索尼仍是 CIS 产业中最大的玩家，其市场份额为 40%。韩国三星、豪威科技和欧洲意法半导体分别占 CIS 市场份额的 22%、12% 和 6%。这些顶级 CIS 玩家都专注于手机领域，涉及成像、传感等应用。
Yole Développement 成像领域首席分析师 Pierre Cambou 认为：“CIS 产业产出全年都已经接近其结构性极限，尤其是在 2020 年第三季度。从全年来看，整个产业的收入同步增长 7.3%，符合 Yole Développement 之前的预期。”
他还补充道：“对于 CIS 厂商来说，2020 年的表现与 2019 年有差异，实际上可以说是几乎相反，较小的厂商表现最好，索尼几乎没有增长，但三星增长了 13%，豪威科技、思特威、韩国海力士增长了约 30%，而格科微增长了 52%。”
手机 CIS 营收占比为 68%，安防年增长超 30%
CIS 最重要的应用还是在手机上，手机 CIS 占 2020 年市场营收的 68%，安防应用出现了爆炸式增长，年增长率超 30%。
▲ 2019 年和 2020 年不同应用领域 CIS 占比情况（来自 Yole Développement 报告）
Pierre Cambou 说：“直到 2019 年，手机摄像头是 CIS 市场的主要增长的贡献者，但 2020 年情况不同了，计算、汽车和安防市场领域的增长速度已经超过了手机。”
2020 年这三个领域在 CIS 产业中的市场份额都已经增长到了类似的水平，均占全部 CIS 产业营收的 8% 左右，合计达到 23%，而这三个领域 CIS 在 2019 年合计占比为 21%。
受疫情影响，人们对笔记本电脑和平板电脑更高的需求，加上感应摄像头（如 3D 和指纹）的引入，扭转了多年来计算领域对 CIS 需求下降的趋势。
在汽车和安防领域，智能汽车、智能家居和智能建筑的发展让相关厂商对摄像头的需求增多。
对于占比最高的手机领域，Yole Développement 认为社交媒体已经完全重新定义了人类与手机的关系，因此未来手机摄像头将主要服务于社交媒体应用，可能会带来一些变化。
消费品中，包括家庭和物联网产品在内的新应用给 CIS 产业发展提供了新动力，因为这些产品中往往包括更多用于成像或传感的摄像头。
▲ 2019 年和 2020 年不同应用领域的 CIS 营收情况和年同比增长情况（来自 Yole Développement 报告）
CIS 竞争关键是技术，下一步或集成 AI
技术竞赛依然是 CIS 竞争中一个关键的方面，推动着 CIS 向更小像素、3D 集成技术和新颖像素设计方向发展。
▲ CIS 创新路径（来自 Yole Développement 报告）
多年来，CIS 制造流程得到了显著的改进，该产业已经从 FSI（前照式）技术工艺过渡到 BSI（背照式）技术工艺，现在又转向堆栈式 BSI 技术工艺。在堆栈式 BSI 技术工艺中 TSV（硅通孔）技术被用来连接传感器阵列和 logic die（逻辑芯片）。堆栈式 BSI 标准技术现在已经成为使用铜与铜连接的混合堆栈。
最新 CIS 产品确实将混合连接间距缩小到像素间距，这为实现像素连接开辟了道路，2020 年是此类产品与苹果“激光雷达”一起量产的第一年。
报告中写道，CIS 引领了半导体领域的 3D 集成。
▲ CIS 引领了半导体领域的 3D 集成（来自 Yole Développement 报告）
CIS 的技术节点正在从 90nm 发展到 65nm。逻辑晶圆的技术节点正向 28nm 发展，下一步应该是 22nm。
名为 GS、iToF 和 dToF 技术的全新 CIS 设计，已经很好融入了市场；而量子和神经形态学方法将为市场带来新一代应用；Yole Développement 认为下一个技术趋势应该是将人工智能集成到 CIS 传感器中。
CIS 受疫情影响不大，新增长动力来自高端工业安防等领域
CIS 产业受新冠疫情影响很小。
相比于此，自 2019 年和 2020 年 CIS 产业增加了大量库存以来，华为被禁给 CIS 产业带来的影响更大。不过这一影响已经在 2020 年 9 月 15 日不再有了。
Yole Développement 认为因为这些，2021 年的短期增长预测是他们最近看到过的最糟糕的情况，CIS 产业年同比增长 4.9%，预期最终市场营业收入为 218 亿美元（约 1411.96 亿元人民币）。
该市研机构的光电、传感与显示部门技术与市场分析师 Chenmeijing Liang 说：“我们预计，手机产量将在 2021 年恢复上升趋势，同比增长 11.5%，人们对实时远程交流和表达的综合需求正在上升，结合其他应用市场的增长，CIS 产业至少未来 5 年会保持 7.2% 的年复合增长率。”
7.2% 的年复合增长率与 Yole Développement 预测的全球半导体增长情况持平，2026 年 CIS 产业将增长到 315 亿美元。
Yole Développement 预计新的 CIS 增长周期将来自于高端工业、安防、汽车、消费、家用和物联网产品以及手机细分市场的持续增长。
CIS 已经成为半导体产业的一个重要子部门。除了相关政治因素外，如减少二氧化碳排放等新的挑战将成为 CIS 产业链玩家竞争的轴心。
结语：中国 CIS 企业实力不断增强
虽然从目前的市场份额上来看，索尼和三星仍然合计占据了全球 CIS 市场份额超 50%，但是中国的一些企业也取得了不小的进步，例如豪威科技、思特威、格科微都有不错的表现，市场份额都有增多。
此外，更多国产手机例如小米、华为，开始选择国产的 CIS。
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