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一代注册网站,索尼CMOS图像传感器的王座,还能坐多久?

发表于 2020-01-09 13:12:53

一代注册网站,索尼CMOS图像传感器的王座,还能坐多久?

一代注册网站,这份数据列出了2018年cmos图像传感器市场的几名主要玩家,包括将近一半市场份额的索尼,及其后的三星、豪威(omnivision)、sk海力士、安森美(on semi)[1]。

索尼在这一市场的统领地位已经持续数年。包括苹果iphone、oppo、华为等在内的绝大部分高端拍照手机,都采用索尼的cmos图像传感器。华为p30 pro后置四摄(包括tof摄像头)图像传感器都来自索尼,让p30 pro一举成为现如今拍照最出色的手机设备。

从yole development去年9月发布的报告来看[2],按收益统计该市场排名前五的市场参与者中,索尼的市场份额相当于后4名市场份额总和。这个趋势看起来都还有长期持续的意思,索尼在该市场的头把交椅真能持续这么久吗?

yole的报告显示,2017年cmos图像传感器市场规模为139亿美元,预计2017~2023年的复合年增长率为9.4%,5年后会超过230亿。包括摄像头驱动机构、光学镜头、3d交互在内的全套生态系统也因此被带动成长。

该市场最核心的组成部分是智能手机,汽车、安防也是另外两个重要增长点。其中移动消费计算市场,占到总收益的87%。无论从量,还是收益来看,cmos图像传感器市场都在快速成长。

尽管当前手机市场趋于饱和,但由于这两年双摄像头乃至多摄像头、大光圈,以及3d深度摄像头的应用,这些新技术都在持续为cmos图像传感器市场发力——消费市场的摄影应用依然呈现出多样化态势。尤其这些年智能手机市场的竞争和厮杀还在加剧,为了保有竞争力,cmos图像传感器制造商不得不在手机摄像头中融入新的技术和特性。

预计到2022年,一款手机的平均摄像头数量就会超过3个。手机的前置双摄还在加速这一过程。另外,虚拟现实应用,如3d感知即将迎来爆发期。

在持续数年的时间里,cmos图像传感器市场是长期被索尼、三星和豪威(omnivision)统治的。索尼毫无疑问拿下市场份额大头,在技术方面得益于索尼本身在数字摄影方面的优势。第二集团军则包含安森美、松下等。yuanta今年的报告中[3],sk海力士是杀入主流市场的新玩家。这可能主要得益于sk海力士2014年收购的siliconfle,并在2017年开始持续投入cmos图像传感器。除了现如今豪威资本构成主体来自中国,中国本土在该市场尚有很大的努力空间。

高端领域如汽车、工业市场,一直是美国的安森美、teledyne的天下。但即便在成长空间依然很大的前提下,该市场近两年的情况相对稳定,新晋玩家的机会并不大。

索尼作为一家老牌企业,上世纪在科技行业贡献了大量标志性产品,比如walkman、特丽珑电视。但迈入2000年以后,尤其从2008年开始,其营业利润率开始持续走低,反复在0%附近震荡。2013年,索尼市值折半,甚至还赶不上facebook当年收购whatsapp的价格。这个时间段互联网上戏谑的声音反复在问“索尼今天破产了吗”,这是因为除了索尼金融业务在托底之外,各个业务线都相当惨淡。

2013年,索尼营业利润下滑九成。不过在这段时间前后,索尼的其中一项业务开始出现明显的增长迹象。看索尼2012财年报告:这里需要抛开金融服务(主体为保险)、影像/音乐(如哥伦比亚影业市场在欧美),除了游戏(game)业务表现一贯不错之外,有个名为“devices”的业务营业利润开始呈现出黑字,而且营收能力在整个索尼达到数一数二的程度。在devices类别中占据大头的就是索尼的图像传感器。

来源:索尼2012年报[4](注:其中标注的2013实则为截至2013年3月的索尼2012财年)

2014年索尼的营收情况依然是不乐观的[5],营收增量很大程度来源于日币贬值。不过devices业务营收增幅达到23.9%,营业利润931亿日元(约合7.76亿美元),利润率大约接近10%,对持续赤字的索尼而言可谓一剂良药。

我们再来看一下现在索尼图像传感器业务的情况如何。

来源:索尼2018年报[6]

当前索尼图像传感器业务在半导体(semiconductors)业务下。索尼现在甚至还习惯在财报中,将图像传感器单独列出来。虽然2018年全年,半导体业务整体利润下滑,但利润率依然很高,且图像传感器为该业务贡献了超过80%的营收。虽然赚钱基数低于游戏业务,但其利润率在整个索尼都是绝无仅有的。这也和行业老大的地位完全相符。

来源:索尼2018年报

从索尼的财报来看,图像传感器业务几乎可以认为是当代索尼表现“技术”的核心和象征,也是盈利的支柱之一。不过实际上,索尼开始看重图像传感器业务却并不是从近两年才开始的。早在2010年,索尼图像传感器市场份额不过区区7%,当时的市场第一还是美国的aptina imaging[8]。不过这一年索尼做了个很重要的决定。

2010年9月,索尼宣布计划在索尼半导体九州公司的熊本技术中心投入400亿日元[7],为“exmor”和“exmor r”cmos图像传感器扩增产量。同年年底,索尼宣布在长崎技术中心投入1000亿日元扩产。这项计划包括投入到,从东芝收购的半导体制造设备,以及将部分设备翻新为新的晶圆产线,借由“专利技术实现索尼cmos图像传感器的差异化竞争”。

2011年,iphone 4s开始正式采用索尼的exmor r图像传感器,此后所有iphone及ios设备摄像头都在用索尼的cmos图像传感器。除了索尼在技术方面的确相较竞争对手有优势,苹果亦可谓是索尼cmos图像传感器业务的贵人。yole分析师pierre cambou就认为,iphone对于半导体行业有着巨大的影响,尤其是成像。“它为主要供应商索尼提供了机会,令cis工艺达到新的高度,建立了索尼在高端数字成像领域的早期成长”。

2018年彭博社曾撰文称[9],索尼的图像传感器营收中有一半是来自苹果。这个比例听起来或许比较夸张,但至少可以表明苹果对索尼半导体业务的重要性。

2015年年底,索尼以1.55亿美元收购东芝图像传感器业务之后,索尼的市场统治地位就彻底形成了。

索尼在现如今手机拍照领域的一家独大,与索尼原本在影像领域的经验和技术开发是分不开的。去年索尼向市场推出imx586图像传感器,让手机摄像头分辨率跃升至4800万像素。随后位处市场第二的三星也发布了标称4800万像素的gm1图像传感器。

当时国内还就这两款图像传感器,掀起过“真假4800万像素”的讨论。起源是索尼imx586支持输出4800万全尺寸照片,而三星gm1(s5kgm1)默认输出1200万,只能插值计算出4800万像素的照片,解析力也有差距。实际上,两者的光电二极管的确都是4800万,且都采用quad bayer阵列像素排列。

区别在于,索尼imx586在图像传感器stack sensor部分的图像处理硬件首先会进行remosaic操作,随后再将拍摄的raw格式数据传输给手机soc的isp部分进行常规图像处理操作。从索尼公布的数据来看,imx586能够实现30fps的remosaic操作。但三星gm1只能实现30fps的1200万像素binning操作。

这其间的isp处理算法,以及高速模拟读出电路设计还是存在代差的。即便是三星前不久才推出的gm2 4800万全尺寸输出帧率也不过10fps,即便不考虑像素设计方面的差异,三星或许仍然在模拟电路设计上略逊一筹。这只是索尼技术相较竞争对手领先的一例,而且三星近两年已经试图在全速追赶,才好不容易坐稳了市场份额第二的位置。

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