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）。
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%。”
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）
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。
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。
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。
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