當地時間 8 月 12 日法國半導體市場調查公司 Yole Développement 發布《2021 年 CMOS 圖像傳感器（CIS）行業狀況報告（Status of CMOS Image Sensor Industry 2021 report）》。

如今手機的比拼較量中，拍照功能是一大關鍵戰場。而 CMOS 圖像傳感器（CIS），是決定手機拍攝質量的關鍵芯片。

報告顯示，2020 年 CIS 產業營收占到全球半導體產業的 4.7%；CIS 廠商中日本索尼市場份額最高，為 40%；從 CIS 應用領域來看，手機領域占比最高，為 68%。

Yole Développement 認為 CIS 的技術趨勢是將人工智能與 CIS 集成，還預測到 2026 年，CIS 市場規模將達到 315 億美元（約 2040.22 億元人民幣）。

2015 年到 2020 年，CIS 產業營收翻倍

CIS 產業營收從 2015 年到 2020 年翻了一倍，由 102 億美元（約 660.67 億元人民幣）增長至 207 億美元（約 1340.78 億元人民幣），年復合增長率為 15.1%。CIS 產業占到了全球半導體產業（產值 4400 億美元，約 2.85 萬億元人民幣）的 4.7%。

▲ 2019 年和 2020 年 CIS 產業以及各具體廠商的營收情況和年同比增長情況（來自 Yole Développement 報告）

2020 年全球共生產了 70.8 億個 CIS，幾乎是為地球上每個人都生產了一個。這是由于手機數量驚人，已經達到 17 億部，并且每部手機上的攝像頭數量不斷增加，同時汽車車載攝像頭、安防攝像頭和工業攝像頭數量也在激增。

▲ 2019 年和 2020 年 CIS 廠商所占的市場份額（來自 Yole Développement 報告）

截至 2020 年，雖然索尼的市場份額較 2019 年有所下降，但索尼仍是 CIS 產業中最大的玩家，其市場份額為 40%。韓國三星、豪威科技和歐洲意法半導體分別占 CIS 市場份額的 22%、12% 和 6%。這些頂級 CIS 玩家都專注于手機領域，涉及成像、傳感等應用。

Yole Développement 成像領域首席分析師 Pierre Cambou 認為：“CIS 產業產出全年都已經接近其結構性極限，尤其是在 2020 年第三季度。從全年來看，整個產業的收入同步增長 7.3%，符合 Yole Développement 之前的預期。”

他還補充道：“對于 CIS 廠商來說，2020 年的表現與 2019 年有差異，實際上可以說是幾乎相反，較小的廠商表現最好，索尼幾乎沒有增長，但三星增長了 13%，豪威科技、思特威、韓國海力士增長了約 30%，而格科微增長了 52%。”

手機 CIS 營收占比為 68%，安防年增長超 30%

CIS 最重要的應用還是在手機上，手機 CIS 占 2020 年市場營收的 68%，安防應用出現了爆炸式增長，年增長率超 30%。

▲ 2019 年和 2020 年不同應用領域 CIS 占比情況（來自 Yole Développement 報告）

Pierre Cambou 說：“直到 2019 年，手機攝像頭是 CIS 市場的主要增長的貢獻者，但 2020 年情況不同了，計算、汽車和安防市場領域的增長速度已經超過了手機。”

2020 年這三個領域在 CIS 產業中的市場份額都已經增長到了類似的水平，均占全部 CIS 產業營收的 8% 左右，合計達到 23%，而這三個領域 CIS 在 2019 年合計占比為 21%。

受疫情影響，人們對筆記本電腦和平板電腦更高的需求，加上感應攝像頭（如 3D 和指紋）的引入，扭轉了多年來計算領域對 CIS 需求下降的趨勢。

在汽車和安防領域，智能汽車、智能家居和智能建筑的發展讓相關廠商對攝像頭的需求增多。

對于占比最高的手機領域，Yole Développement 認為社交媒體已經完全重新定義了人類與手機的關系，因此未來手機攝像頭將主要服務于社交媒體應用，可能會帶來一些變化。

消費品中，包括家庭和物聯網產品在內的新應用給 CIS 產業發展提供了新動力，因為這些產品中往往包括更多用于成像或傳感的攝像頭。

▲ 2019 年和 2020 年不同應用領域的 CIS 營收情況和年同比增長情況（來自 Yole Développement 報告）

CIS 競爭關鍵是技術，下一步或集成 AI

技術競賽依然是 CIS 競爭中一個關鍵的方面，推動著 CIS 向更小像素、3D 集成技術和新穎像素設計方向發展。

▲ CIS 創新路徑（來自 Yole Développement 報告）

多年來，CIS 制造流程得到了顯著的改進，該產業已經從 FSI（前照式）技術工藝過渡到 BSI（背照式）技術工藝，現在又轉向堆棧式 BSI 技術工藝。在堆棧式 BSI 技術工藝中 TSV（硅通孔）技術被用來連接傳感器陣列和 logic die（邏輯芯片）。堆棧式 BSI 標準技術現在已經成為使用銅與銅連接的混合堆棧。

最新 CIS 產品確實將混合連接間距縮小到像素間距，這為實現像素連接開辟了道路，2020 年是此類產品與蘋果“激光雷達”一起量產的第一年。

報告中寫道，CIS 引領了半導體領域的 3D 集成。

▲ CIS 引領了半導體領域的 3D 集成（來自 Yole Développement 報告）

CIS 的技術節點正在從 90nm 發展到 65nm。邏輯晶圓的技術節點正向 28nm 發展，下一步應該是 22nm。

名為 GS、iToF 和 dToF 技術的全新 CIS 設計，已經很好融入了市場；而量子和神經形態學方法將為市場帶來新一代應用；Yole Développement 認為下一個技術趨勢應該是將人工智能集成到 CIS 傳感器中。

CIS 受疫情影響不大，新增長動力來自高端工業安防等領域

CIS 產業受新冠疫情影響很小。

相比于此，自 2019 年和 2020 年 CIS 產業增加了大量庫存以來，華為被禁給 CIS 產業帶來的影響更大。不過這一影響已經在 2020 年 9 月 15 日不再有了。

Yole Développement 認為因為這些，2021 年的短期增長預測是他們最近看到過的最糟糕的情況，CIS 產業年同比增長 4.9%，預期最終市場營業收入為 218 億美元（約 1411.96 億元人民幣）。

該市研機構的光電、傳感與顯示部門技術與市場分析師 Chenmeijing Liang 說：“我們預計，手機產量將在 2021 年恢復上升趨勢，同比增長 11.5%，人們對實時遠程交流和表達的綜合需求正在上升，結合其他應用市場的增長，CIS 產業至少未來 5 年會保持 7.2% 的年復合增長率。”

7.2% 的年復合增長率與 Yole Développement 預測的全球半導體增長情況持平，2026 年 CIS 產業將增長到 315 億美元。

Yole Développement 預計新的 CIS 增長周期將來自于高端工業、安防、汽車、消費、家用和物聯網產品以及手機細分市場的持續增長。

CIS 已經成為半導體產業的一個重要子部門。除了相關政治因素外，如減少二氧化碳排放等新的挑戰將成為 CIS 產業鏈玩家競爭的軸心。

結語：中國 CIS 企業實力不斷增強

雖然從目前的市場份額上來看，索尼和三星仍然合計占據了全球 CIS 市場份額超 50%，但是中國的一些企業也取得了不小的進步，例如豪威科技、思特威、格科微都有不錯的表現，市場份額都有增多。

此外，更多國產手機例如小米、華為，開始選擇國產的 CIS。