深度丨索尼的三层CIS，全球传感器市场变局起

·聚焦:人工智能、芯片等行业

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前言：

2024年全球智能手机CIS出货量预计达44亿颗，同比增长2%。

尽管出货量实现增长， 但手机厂商开始从 [ 多摄堆料 ] 模式退潮， 转向 关注 [ 高端化与性价比 ] 。

竞争格局方面，索尼依旧稳居第一；格科与豪威科技分列第二、第三，且二者均为国产 CIS企业，标志着国产厂商在手机CIS领域的崛起。

作者| 方文三

图片来源 |网 络

索尼正在研发三层图像传感器

索尼成像及传感解决方案（I&SS）部门近期在与投资者的交流中披露，作为其演示内容的一部分，索尼半导体解决方案（SSS）展示了一款具有突破性潜力的三层图像传感器，该设计有望显著提升性能。

尽管索尼已在包括旗舰机型a1II在内的多款相机中应用了堆叠传感器，但当前这些传感器均为双层结构。

一层是负责捕捉光线的光电二极管层，包含所有感光像素；另一层是位于其下的晶体管层，专司图像处理任务。

索尼的核心长期目标是在图像传感器堆叠中引入至关重要的第三层。

这本质上意味着处理能力的扩展和图像品质的跃升。

在其他条件等同的情况下，传感器层面的处理能力越强，成像效果自然越出色。

索尼阐释道，增强传感器层面的处理能力，将直接转化为多项关键性能的提升：动态范围、感光度、噪声表现、能效、读出速度以及分辨率。

增加传感器层本身虽不直接改变像素分辨率，但通过显著提升传感器的整体速度与性能，它能够解锁全新的视频录制模式。

图像传感器始终是索尼在移动设备、汽车、工业及相机等多元领域战略的核心支柱。

索尼预计，到2030财年，相机相关传感器市场将以9%的复合年增长率持续扩张，这预示着索尼在该领域的投入将持续加码。

下一代传感器技术将成差异化驱动力

索尼正聚焦于多层传感器堆叠架构和先进工艺节点的研发，旨在提升感光度、动态范围、能效和读出速度——这些尖端技术将直接赋能未来的Alpha和FX相机系列。

为了达成这些目标，索尼计划在2024至2026年间投入总额近9300亿日元的资本支出，其中约半数将专门用于先进图像传感器工艺的研发与生产。

正如其长期战略所规划，索尼正全力以赴，投资包括多层堆叠图像传感器在内的新一代传感器技术。

索尼的三层堆叠传感器应用于Xperia 1 V，并获得其他主流智能手机型号采用，显著提升了图像质量。

该架构还支持多模态传感与片上人工智能处理，标志着行业重心从单纯追求分辨率转向智能传感。

22纳米逻辑堆叠技术的突破致力于实现超低功耗与计算能力扩展，其中FDSOI技术有望应用于神经形态传感领域。

混合像素与数字像素传感器有效解决了快门速度与成像质量的权衡问题，大幅提升了成像速度并降低了噪声。

超表面与微光学等新型光学技术为紧凑、先进的3D与偏振传感提供了可能。

基于事件的成像技术和SPAD技术推动了低延迟与弱光性能的突破，而无铅量子点传感器在消费级短波红外传感应用中也逐渐获得青睐。

国内头部厂商在各细分赛道加速追赶中

近年来，CIS在智能手机、汽车电子、安防监控和工业控制等领域的应用增长显著。

根据最新预测，CIS市场规模将从2023年的218亿美元增至2029年的286亿美元，年复合增长率达4.7%。

①韦尔股份推出高端图像传感器OV50H，具备1.2um 5000万像素特性。

该芯片突破海外技术垄断，成为国内高端智能手机主流方案，已作为主摄应用于小米14系列、小米15系列、荣耀Magic系列和华为P70系列等机型。

韦尔股份2024年营业收入创下历史最高值，达257.31亿元，增长率为22.41%。

在半导体设计领域，其图像传感器解决方案业务收入达191.90亿元，占主营业务收入的74.76%，较上年提升23.52%。

2023年，韦尔股份在汽车CIS出货量上超越安森美，成为全球第一。

该公司推出采用TheiaCel技术的OX08D10 800万像素CMOS图像传感器，并与高通Snapdragon Ride平台、Snapdragon Ride Flex系统芯片和Snapdragon Cockpit平台预集成。

2024年韦尔股份（豪威科技）全球车载CIS出货量超1.3亿颗，市场份额达44%，超越安森美成为全球第一，客户覆盖奔驰、宝马、奥迪等欧美品牌，及理想、零跑等国内车企。

②思特威应用于高端旗舰手机主摄、广角、长焦和前摄的高阶5000万像素产品，以及普通智能手机主摄的高性价比5000万像素产品，出货量均显著上升。

思特威发布SC585XS，这是一款基于28nm工艺制程的全流程国产5000万像素手机图像传感器，具备1.22µm大像素尺寸，优势包括高动态范围、低噪声、快速对焦和超低功耗。

思特威2024年营业总收入为59.69亿元，同比增长108.91%；归属于母公司所有者的净利润达3.91亿元，同比飙升2651.81%。

在安防市场，思特威以超50%的市场占比位居全球出货量首位。

今年2月，思特威推出5MP车规图像传感器新品SC530AT，基于CarSens-RS工艺技术打造。

采用2μm像素尺寸，结合背照式（BSI）像素架构和独特SFCPixel技术，在520nm可见光波段实现优异量子效率（QE）。

③格科2024年营收达63.89亿元，同比增长36.02%；归母净利润为1.87亿元，同比增长287.24%。

去年，韦尔股份智能手机市场收入约98.02亿元，同比增长26.01%；汽车市场收入约9.05亿元，同比增长29.85%。

今年，格科推出第二代0.7μm 5000万像素产品GC50E1；其5000万像素系列还包括0.8μm GC50D1和0.64μm GC50F0。

此外，格科为AI眼镜推出 TCOM 封装技术，模组尺寸较同规格COB封装缩减10%，且具备成本优势；其500万像素CIS已在AI眼镜项目实现量产，抢占视觉核心芯片黄金发展期。

结尾：

市场正从单纯的[像素竞争]迈向更强调功能和性能的[智能感知]新时代。

从手机到安防、汽车领域，国产厂商已实现扎实突破。在手机市场跻身全球前三，在车载市场豪威登顶全球第一，在AI新兴领域提前布局。

随着技术持续迭代与高端市场渗透，国产CIS厂商未来全球竞争力有望进一步提升。

部分资料参考：传感器专家网：《最新数据：CMOS图像传感器，中国企业崛起》，半导体行业观察：《索尼的三层CIS，要来了》，吃土豆不吃土豆：《索尼重磅爆料！三层传感器横空出世，未来相机将迎来视频规格革命？》，电脑爱好者小陆：《CIS格局重塑：中国市场份额升至19%，智能感知时代加速来临》，与非网：《格科微、思特威、韦尔股份（豪威）：国产CIS三强谁在掉队？》，半导体产业纵横：《中国CIS厂商业绩，一路开挂》

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