芯东西（公众号：aichip001）
编译 | 杨畅
编辑 | Panken
芯东西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）。
一、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%。”
二、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）
三、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。
四、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。
来源：Yole Développement
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