工业和信息化部主管 中国电子报社主办
收藏本站投稿

半导体

车用CMOS图像传感器,火了!

全球疫情防控政策、世界经济复苏动力不足以及俄乌局势等不确定性因素,使消费电子的增长出现放缓迹象。一时间,依托消费电子作为主要增长动力的产业,也开始了对于“后智能手机时代”如何保持发展步调的思考。曾经,用于手机摄像头的CIS(CMOS图像传感器)乘着多摄化的东风,创造了从2009年到2019年连续增长的黄金十年。而手机市场的变量,也让业界转而关注起车载CIS的发展潜力。汽车市场能够成为CIS的第二增长极吗?

智能驾驶注入动能

2021年以来,随着终端市场回归理性,以及产能被其他应用挤占等趋势,手机CIS的增长步伐也开始滞涩。群智咨询数据显示,2021年全球手机CIS出货量约为53.7亿颗,同比下滑约11.8%。在2022年第一季度,俄乌局势和全球通胀压力导致供应链不断传出手机、笔电、电视等终端厂商下调订单的风声。TrendForce集邦咨询研究显示,疫情、晶圆产能失衡尚未明显缓解,加之国际形势、通膨、能源匮乏等因素,将为2022年智能手机市场带来更多变量,不排除持续下调全年生产总量。

消费市场的疲态,让车用CIS的增长潜力受到更多关注。根据 Frost&Sullivan 统计,2020 年,汽车电子领域CIS的出货量和销售额分别为 4.0 亿颗和 20.2 亿美元,占全球CIS出货总量和销售额的比例分别为 5.2%和11.3%;预计汽车电子CMOS图像传感器出货量和销售额将在2025年达到9.5亿颗和53.3亿美元,市场份额占比将分别上升至 8.2%和 16.1%,预期年复合增长率将达到 18.89%和21.42%。

智能驾驶是车用CIS的主要增长动力。与高端手机多摄的增长机制类似,汽车自动驾驶的等级越高,单辆车搭载的CIS就越多。

麦姆斯咨询创始人兼CEO王懿向《中国电子报》记者指出,当前,CIS主要应用于L1级别至L2级别的ADAS(高级驾驶辅助系统)、倒车影像等,2021年全球生产的汽车中,平均每辆汽车的CIS使用量约为2.7颗,预计到2027年,该数字将上升至4.8颗。而高端汽车的CIS使用量非常高,通常超过10颗。L4级别及以上自动驾驶汽车的CIS使用量将超过20颗。

“车用CIS的典型用例包括前视、侧视、后视、环视摄像头系统,驾驶员监控系统和乘员监控系统、电子后视镜等。ADAS前视摄像头主要用于实现L2级别及以上汽车的自动紧急制动和车道保持辅助等功能。接下来,侧视及后视摄像头、车内摄像头将成为刚需——不仅用户的需求上涨,而且监管机构也加入其中,这些都加速以CIS为核心的摄像头在汽车中的应用渗透。”王懿说。

如果说智能驾驶推动了量的提升,汽车对安全性的重度要求则带动了CIS的均价提升。  

群智咨询(Sigmaintell)创新事业部资深分析师徐晶晶向记者表示,安全性要求及算法升级促使车用CIS像素规格升级,进而提升CIS平均单价。群智咨询预测2022年全球车用前装CIS销售规模预计达到16.3亿美元,到2026年将超过29亿美元。

而国内企业,也感受到了CIS量价齐涨的蓬勃。国内CIS供应商韦尔股份在近期接待机构调研时表示,当前全球智能汽车产业正处在高速发展时期,随着自动驾驶等级的不断提升,单车使用的CIS 数量从原先的1~2 颗提升至10 余颗,公司车载CIS 将迎来量价齐升的机会。

“对公司来说,不久的将来,汽车会成为手机之后第二大业务市场。”韦尔股份表示。

技术门槛不可小觑

相比用于消费终端的CIS,车用CIS既要看得更清,也要稳定安全。

“在智能驾驶系统的构建中,车载CIS作为‘智能驾驶之眼’是其必不可少的基础传感装置,因此图像传感器的智能化也是未来发展方向。我们在汽车市场也在进一步与机器学习紧密结合,逐步覆盖智能汽车客户不同场景的应用需求,赋能智能汽车产业。”思特威汽车芯片部副总裁邵科向《中国电子报》记者指出。

在硬件架构层面,ISP、DRAM的引入,让CIS能够输出质量更高的图像,让“智能驾驶之眼”更加明亮。索尼曾推出三层堆栈式CIS,对CIS、ISP、DRAM进行整合。思特威也已成功量产集成ISP二合一功能的车规级CIS,未来将有更多“算法+芯片”深度整合的车载产品落地。

“在图像传感器中引入ISP,能够对图像的颜色、清晰度、噪点进行处理,输出高质量的影像,从而增强车载视觉系统对周边环境的感知能力与细节把控,以便智能驾驶系统作出进一步的决策,助力提高智能驾驶的安全性。”邵科说。

在算法技术层面,需要车载CIS对图像进行识别和处理,优化清晰度和细腻度,实现对环境信息的有效识别和夜视、隧道等各种环境下的可靠成像。

邵科表示,智能驾驶更看重成像的高动态范围、暗光成像能力和LED闪烁抑制。思特威通过创新HDR技术,使车载CIS能够从容应对车内外的光线变化,助力智能驾驶向更高等级发展。同时,基于LED闪烁抑制技术,能够提供无LED闪烁的清晰细腻影像,帮助智能驾驶系统有效识别LED交通信号灯,从而提升人工智能辅助驾驶系统的安全性。

王懿也表示,隧道场景对CIS的动态范围要求极高,一般在100dB以上,同时高端的车用CIS需要精准识别红绿灯信号,对于LED闪烁抑制技术要求严苛。除此之外,CIS的帧率、量子效率以及全场景的适应能力等也是重要参数。

高端领域亟待突破

虽然面临疫情、缺芯等不利因素,2021年我国汽车产销分别完成2608.2万辆和2627.5万辆,连续13年保持全球汽车产销量第一,也为CIS等车载半导体元器件催生了大量需求。但相比头部厂商,国内CIS企业仍需推动技术、制造、人才储备等资源要素的高端化,提升市场竞争力与行业话语权。

“当前,我国汽车行业的市场潜力和价值依然巨大。这使得我国成为全球重要的车用CIS消费国,巨大的市场需求有利于国内企业抓紧机遇以实现自主研发战略。同时,产业链上下游的紧密配合也有助于开发新的产品及应用,对国际CIS大厂进行赶超。”王懿表示,“相比国际领先的CIS大厂,我国在高端产品方面较为落后,亟需在制造工艺及设计领域进行技术提升。”

徐晶晶表示,国内发展车用CIS,一方面要在技术指标上持续优化,包括像素规格及解析力升级,以及对CIS感光能力及宽动态范围的提升等。另一方面,要着眼于产业链整体实力的提升。

“在相关优惠政策的支持以及车载上下游产业链逐步完善的大背景下,车载CIS企业应持续布局高端多样化产品路线,与高校强强合作引进高技术人才,逐步提升自身研发设计能力。”徐晶晶说,“同时要注意到,国内企业在上游晶圆代工产能及制程技术等方面,与海外存在一定的差距。需要提前合理布局产能,分散供应链风险。”

责任编辑:赵强


声明

1、本站遵循行业规范,任何转载的稿件都会明确标注作者和来源;2、本站的原创文章,请转载时务必注明文章作者和来源,不尊重原创的行为我们将追究责任;3、作者投稿可能会经我们编辑修改或补充;4、如本站的文章或图片存在版权,请拨打电话010-88558835进行联系,我们将第一时间处理。

相关链接

视频

专题

聚焦2022年全国两会

北京3月5日电 第十三届全国人民代表大会第五次会议5日上午在北京人民大会堂开幕。近3000名全国人大代表肩负人民重托出席大会,认真履行宪法和法律赋予的神圣职责。人民大会堂万人大礼堂气氛隆重热烈,主席台帷幕正中的国徽在鲜艳的红旗映衬下熠熠生辉。

2021年中国家电市场报告

3月3日,中国电子信息产业发展研究院(又称赛迪研究院) 发布了《2021年中国家电市场报告》(以下简称《报告》)。《报告》显示,2021年,我国家电市场全面复苏,零售规模达到8811亿元,同比增长5.7%,整体基本恢复至疫情前2019年的水平。

落实工作会精神 推动高质量发展

2022年要聚焦制造强国和网络强国建设目标,把工业稳增长摆在最重要的位置,统筹推进强链补链、技术攻关、数字化转型和绿色低碳发展,加大对中小企业支持,提升信息通信服务供给能力。工业和信息化部政务新媒体“工信微报”推出“落实工作会精神 推动高质量发展”栏目,刊发工信系统2022年工作新思路,敬请关注。

2022年全国工业和信息化工作会议

12月20日,全国工业和信息化工作会议在北京以视频形式召开。会议以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的十九大和十九届历次全会精神及中央经济工作会议精神,认真贯彻落实党中央、国务院决策部署,总结2021年工作,分析当前形势,部署2022年重点任务。

新思想引领新征程·红色足迹

党的十八大以来,习近平总书记在地方考察调研时多次到访革命纪念地,强调要从中国革命历史、优良传统和精神中汲取养分。追寻红色足迹,感悟初心使命。即日起,本报推出“新思想引领新征程·红色足迹”专栏,跟随习近平总书记的红色足迹,访当事人、忆当年事,重温总书记的重要论述和重要指示精神,生动回顾红色圣地光荣的革命历史、优秀的革命传统...

世界超高清视频(4K/8K)产业发展大会

会议

2021世界VR产业大会云峰会

10月19日—20日,由工业和信息化部和江西省人民政府共同主办的2021世界VR产业大会云峰会在南昌举办。国务委员王勇出席大会开幕式并发表讲话,江西省委书记易炼红,工业和信息化部副部长王志军,江西省委常委、南昌市委书记李红军出席开幕式并致辞。

2021世界显示产业大会

6月17日,由工业和信息化部、安徽省人民政府共同主办的2021世界显示产业大会在合肥市开幕。安徽省委书记李锦斌出席开幕式并宣布大会开幕,安徽省省长王清宪、上海合作组织秘书长弗拉基米尔·诺罗夫、工业和信息化部副部长王志军出席开幕式并先后致辞。

2021世界超高清视频(4K/8K)产业发展大会

5月8日-10日,由工业和信息化部、国家广播电视总局、中央广播电视总台、广东省人民政府共同主办的2021世界超高清视频(4K/8K)产业发展大会在广州召开。5月9日,广东省委书记李希出席开幕式,工业和信息化部部长肖亚庆、广东省省长马兴瑞、国家广播电视总局副局长孟冬、中央广播电视总台编务会议成员姜文波出席开幕式并致辞。

CITE2021第九届中国电子信息博览会开幕论坛

4月9日,第九届中国电子信息博览会(简称CITE2021)在深圳举办。深圳市人民政府市长陈如桂、广东省人民政府副秘书长陈岸明、工业和信息化部电子信息司司长乔跃山出席开幕式并先后致辞。

2020世界显示产业大会

11月20日,由工业和信息化部、安徽省人民政府共同主办的2020世界显示产业大会在合肥市举行。在开幕式上,工业和信息化部部长肖亚庆、韩国驻华大使张夏成发表视频致辞。安徽省委副书记、省长李国英,工业和信息化部副部长王志军出席开幕式并致辞。

世界显示产业大会

本周排行