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CMOS_Sensor国产替代到什么程度了?

作者: 时间:2025-04-07 来源:硬十 收藏

摄像头传感器( Image Sensor, CIS)是成像设备的核心部件,广泛应用于智能手机、安防监控、汽车电子、工业检测等领域。以下是国内外主流的传感器厂家及其主要特点和代表性型号:从智能手机到自动驾驶,从安防监控到工业检测,CIS的身影无处不在。随着技术不断演进,CIS市场格局也在悄然变化。今天,我们就来一次全景扫描,盘点国内外主流CMOS传感器厂商,以及那些正在崛起的新兴势力。
当年最缺芯片的时候,我别的不担心,最担心买不到索尼的Sensor,结果一开始我们用中国台湾的可以替代,这两年国产sensor已经逐步实现替代。

本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/202504/469075.htm

一、国际巨头:技术引领,瓜分高端市场

1、Sony(索尼):

    • 特点 :技术王者,堆栈式、背照式技术领先,低光性能强悍。

    • 应用 :旗舰手机、专业相机、高端安防。

    • 代表型号:IMX989(1英寸大底)、IMX800/IMX890(主流高端手机)。

    • 主要型号 :

      • IMX989(1英寸大底,5000万像素,小米13 Ultra等旗舰手机采用)

      • IMX800/IMX890(主流高端手机传感器)

      • IMX686/IMX682(中高端手机常用)

      • IMX415(4K安防监控)


    索尼半导体行半导体相关产品及电子电气产品设备的研究开发、生产及销售。目前,索尼依然是CMOS感光元件市场的第一梯队领导者。

    这得益于索尼传感器极高的画质表现以及相对朴实的价格,纵观CMOS份额最大的手机市场,索尼几乎垄断了所有中高端手机品牌。

    Pregius高速信号处理的示意图

    2015年底,索尼以1.55亿美元收购东芝的业务。此次收购包含工厂、设备以及相关员工。收购后,东芝的业务将全部整合于索尼半导体子公司下掌管运营。

    索尼曾表示控制了51%的图像传感器市场,目标是在2025财年增至60%。

    索尼目前正在研究能够以3D模式看世界的下一代传感器。索尼利用“飞行时间”(TOF)方法,即发送无形的激光脉冲,通过测量返回的时间来创造精细的深度模型。

    索尼在半导体业务上的资本支出将增加一倍以上至2800亿日元(约合26亿美元),并将在长崎市建造一座新的工厂,2021年4月上线运营。

    2、Samsung(三星):


    2014年,三星开始更关注电子元器件的设计与生产。对老大索尼的市场也是虎视眈眈,

    三星发布了当下最小的CMOS图像传感器,专门针对全面屏形态的手机。对比之前1/3英寸、2000万像素的CMOS,模块高度降低了7%;对比1300万像素、相同高度的CMOS,3T2的数码变焦能力提升了60%。

      • 特点:高像素、高解析力,ISOCELL技术提升色彩还原和低光表现。

      • 应用:智能手机,覆盖高中低端市场。

      • 代表型号:ISOCELL HP1/HP3(2亿像素)、ISOCELL GN1/GN2(5000万像素大底)。


        • ISOCELL HP1/HP3(2亿像素,Redmi Note 12 Pro+等采用)

        • ISOCELL GN1/GN2(5000万像素,大底高感光)

        • ISOCELL JN1(小像素尺寸,超薄设计)

        • 主要型号

      3、OmniVision(豪威科技,已被韦尔股份收购):OmniVision成立于1995,专业开发高度集成CMOS影像技术,韦尔股份并购豪威科技已于2019年6月过会。

        • 特点:产品线全面,性价比高,覆盖消费电子、汽车、安防。

        • 应用:中端手机、行车记录仪、安防监控。

        • 代表型号:OV64B(6400万像素)、OV50A(5000万像素,1/1.3英寸大底)。

        豪威科技(OmniVision):国产还是进口?


        豪威科技(OmniVision Technologies, Inc.) 成立于1995年,总部位于美国加利福尼亚州圣克拉拉,是一家专注于 CMOS图像传感器(CIS) 设计的高科技企业。

        • 技术领域 :

          • 覆盖智能手机、汽车电子、安防监控、医疗影像等领域。

          • 以 小像素技术(Small Pixel) 和 高动态范围(HDR) 见长,尤其在低光环境下表现优异。

        • 市场地位 :

          • 曾长期位居全球CIS市场前三(仅次于索尼、三星)。

          • 2020年被中国 韦尔股份(Will Semiconductor) 收购,成为其子公司。

        豪威科技算国产还是进口?

        从资本角度看:国产化

        • 2019年:中国半导体企业 韦尔股份 以约 19亿美元 完成对豪威科技的收购,豪威成为中资控股企业。

        • 现状:豪威的财务、决策权归属韦尔股份,但研发和部分生产仍保留在美国、中国等地。

        从技术角度看:国际化

        • 研发团队:核心研发仍在美国(硅谷),部分技术可能受美国出口管制影响。

        • 供应链:晶圆代工依赖 台积电(TSMC) 中芯国际(SMIC) 等,封装测试分散在亚洲多地。

        • 法律上属于中国企业(中资控股),但技术、供应链仍具全球化特征。

        • 在中美科技竞争背景下,豪威被视为 “国产替代”的重要力量 ,但高端技术(如先进制程)可能受国际局势制约。


        技术优势


          • PureCel®/Lightbox® 技术:提升像素感光效率,优化低光成像。

          • DCG HDR(双转换增益):实现高动态范围,适用于车载和安防。

          • 全局快门(Global Shutter):用于工业检测、机器视觉。

          豪威科技是 “中资控股的国际化企业” ,虽被中国收购,但技术、供应链仍依赖全球合作。在中美科技博弈中,它既是国产化的标杆,也面临技术自主化的挑战。对于消费者而言,豪威的产品(如小米13 Ultra的OV50A)已证明其竞争力,未来能否突破索尼/三星的封锁,值得期待。韦尔股份整合豪威后,加速向华为、小米、OPPO等中国品牌供货,减对索尼/三星的依赖。产品覆盖广

            • 智能手机:OV64B(6400万像素)、OV50A(5000万像素)。

            • 汽车电子:OX08B(800万像素,支持ADAS)。

            • 安防监控:OS05A(500万像素,超低照度)。


            4. ON Semiconductor(安森美,美国)

            • 特点 :

              • 专注于工业、汽车、安防市场,擅长高动态范围(HDR)和低照度成像。

              • 提供全局快门(Global Shutter)传感器。

            • 主要型号 :

              • AR0234(车载ADAS应用)

              • AR0820(830万像素,工业检测)

            5. STMicroelectronics(意法半导体,法国/意大利)

            • 特点在汽车、医疗、工业领域有优势。

              • 提供高可靠性传感器,适合严苛环境。

            • 主要型号

              • VD56G3(全局快门,机器视觉)


            6、海力士 Hynix

            • 特点:以存储半导体为基础,进军CIS领域,黑珍珠(Black Pearl)系列是其CIS头牌产品,将通过持续技术开发,把产品用途扩大到生物、安全和自动驾驶汽车等多种领域。

            1.存储技术跨界赋能
            依托DRAM/NAND技术积累,海力士CIS在高速数据读取 低功耗设计 上具有先天优势,尤其适合需要实时处理的场景(如自动驾驶、高速连拍)。

            2.黑珍珠(Black Pearl)系列
            旗舰产品线,主打高动态范围(HDR)和 低照度性能 ,采用独创的:

            • Hi-SENS™技术:提升单像素感光能力

              • Deep Trench Isolation(DTI):减少像素间串扰

            3.差异化竞争策略
            避开与索尼/三星在手机主摄的正面竞争,专注细分市场 

            • 汽车ADAS(高可靠性需求)

              • 工业检测(全局快门需求)

              • 生物医疗(近红外成像)

            1. 汽车电子

            • 通过AEC-Q100 认证的车规级传感器已打入现代、起亚供应链

            • 与Mobileye合作开发L4级自动驾驶视觉方案

            • 智能手机

              • 主攻中端机型副摄/ToF模组 ,客户包括传音、荣耀、realme

              • 2023年推出**HI-3516(50MP, 0.7μm)**试水主摄市场

            • 新兴领域

              • 生物识别:与韩国CrucialTec合作开发屏下指纹传感器

              • XR设备:为Meta Quest 3供应VR透视摄像头模组


              二、中国力量:快速崛起,抢占市场份额

              1. GalaxyCore(格科微):

              • 特点:全球出货量领先,主打中低端市场,近年发力高端。

              • 应用:中低端手机。

              • 代表型号:GC02M1(低端手机常用)、GC5035(5000万像素)。

                成立时间 :2003年
                总部 :中国上海
                核心技术 :CMOS图像传感器(CIS)、显示驱动芯片(DDIC)
                市场地位 



                中低端市场统治力(2010-2020)
                高端化转型(2020-至今)

                代表型号详解

                型号

                分辨率

                关键参数

                技术亮点

                终端应用案例

                GC02M1

                2MP

                1.75μm像素

                超低成本(<0.5美元)

                传音TECNO Spark Go

                GC5035

                5MP

                1.12μm BSI

                支持PDAF相位对焦

                荣耀Play 7T副摄

                GC50E6

                50MP

                1/1.5英寸

                四像素合一(2.0μm)

                realme 11 Pro+

                GC08A3

                8MP

                1.0μm全局快门

                工业检测(120fps)

                大疆RoboMaster机器人




                中低端护城河
                高端突破路径

                • 差异化竞争
                  在 超薄设计 (<5mm模组高度)和 低功耗 (比竞品低20%)发力

                • 国产替代机遇
                  华为nova 11 SE主摄采用GC50E6,替代原索尼方案

                • 成本控制
                  通过12英寸晶圆厂实现 规模效应 ,单片晶圆产出量比8英寸高2.5倍

                • 客户绑定
                  深度合作传音(非洲市占率45%)、荣耀、小米低端机型

                • GC50E6(5000万像素,1/1.5英寸):对标索尼IMX766

                • GC32E1(3200万像素,0.7μm):OPPO A98主摄

                • 2021年量产 12英寸BSI工艺 (上海临港工厂)

                • 推出 SmartClarity® 技术(提升动态范围)

                • 技术升级

                • 旗舰产品

                • GC0308(30万像素):功能机时代"国民传感器"

                • GC2385(200万像素):红米/传音百元机标配

                • 工艺突破
                  首创 0.9μm/0.7μm小像素技术 ,成本比索尼/三星低30%

                • 爆款型号

                • 全球手机CIS出货量第一(2022年超20亿颗)

                • 中国首家实现12英寸BSI晶圆量产的CIS企业

                • 2021年科创板上市(股票代码:688728)


                • 技术短板
                  高端产品信噪比(SNR)仍落后索尼1-2档

                  • 车载:GC20A1(200万像素,AEC-Q100认证)

                  • AR/VR:GC06M1(6MP,90Hz全局快门)

                  • 新增长点

              1. SmartSens(思特威):

                • 特点:专注于安防监控、车载电子,擅长低照度成像,SFCPixel®技术提升动态范围。

                • 应用:安防监控、车载电子。

                • 代表型号:SC500AI(500万像素,安防)、SC2336(车载环视)。


              2. 比亚迪半导体 BYD

                • 特点:主要从事功率半导体、智能控制IC、智能传感器、光电半导体、制造及服务。覆盖了对光、电、磁等信号的感应、处理及控制,

                • 应用:主要供应车载摄像头传感器,用于比亚迪自家车型

                中国台湾:产业链优势,差异化竞争

                1. 晶相光電(Himax Imaging):

                • 特点:低照度(Low-Light)和宽动态范围(WDR)优化,性价比高。

                • 应用:安防监控、行车记录仪、智能门铃。

                • 代表型号:HM1055(1MP)、HM2056(2MP)、HM5065(5MP)。

              3. 昇佳电子(SITRIX):

                • 特点:HDR+低照度优化,专注于安防监控(IPCAM)、车载摄像头(ADAS/DVR)。

                • 应用:安防、车载。

                • 代表型号:SX335(2MP,车载环视)、SX550(5MP,安防监控)。

              4. 原相科技(PixArt Imaging)

                • **特点:**专注于CMOS Imaging Sensor (CIS)、电容触控及其他影像相关之感测应用的IC设计、研发、生产与销售。

              5. 群创光电(Innolux) & 友达光电(AUO):

                • 特点:显示面板厂商,通过显示技术整合(如屏下摄像头)进入传感器相关市场。

                • 应用:智能手机、高端车载、医疗。

                四、其他厂商

                1. Canon (佳能)

                  以光学技术为核心,涵盖了办公产品、影像系统产品、医疗系统产品以及产业设备及其他产品等广泛领域。

                2. Toshiba(东芝)

                日本大型半导体制造商。
                1. Panasonic (松下)

                • 特点:国际综合性电子技术企业集团。

              6. 视讯达 CISTA

                • 特点:专注于研发设计 CMOS图像传感器及系统级芯片的无晶圆厂半导体公司。

              7. 锐芯微电子Brigates

                • **特点:**专注于高端 CMOS图像传感器的芯片设计公司,主营业务包括 CMOS传感器芯片的研发、摄像机芯的设计及生产, 并提供芯片及机芯的定制设计服务。

              8. 海图微 HAITU

                • 特点:专业从事高端、高速图像传感器芯片设计研发和销售的高科技公司, 专注研发高速、高端图像处理传感芯片,采用自主研发的大面阵驱动技术及高速低功耗AD转换器等高速读出电路, 实现产品高全幅帧率与高分辨。

              9. 创视微 CVSENS

                • 特点:专业从事CMOS图像传感器芯片产品研发、设计及服务的高新技术企业

              10. 广州印芯TYRAFOS

                • 特点:以提供 CMOS图像传感器(CIS)芯片设计服务的公司。

              11. 珠海燧景 VISEMI

                • **特点:**致力于以图像传感器为产品基础, 进而研发相关图像处理、图像分析等多功能的专用集成电路芯片, 并使用自研芯片研发应用系统、软件开发和高科技终端产品。

              12. 艾迈斯半导体 AMS

                • **特点:**全球领先的高性能模拟集成电路(IC)设计及制造商,开发和生产业界领先的半导体产品,如定制和标准模拟半导体产品。

              13. 奇景Himax

                • **特点:**奇景光电股份有限公司为一个专注于图像显示处理技术之IC 设计公司。

              14. 弘图半导体Magvision

                • **特点:**成立于2022年,总部位于北京,专注于新智能时代的CMOS图像传感器芯片设计平台,旨在打造高性能、高品质、具有拓展性的产品

              15. 南北微电子RGBIC

                • **特点:**有着丰富自主知识产权的集成电路设计企业,公司由多位欧美企业的CMOS图像传感器专家牵头。

              16. 广东京之映

                • **特点:**产品为图像传感器芯片,应用范围为手机相机、车载镜头及工控、安防录像等领域。

              17. 锐思智芯AIPSENTEK

                • **特点:**全球新一代视觉传感器技术革命引领者,其HYBRID VISION® 融合视觉技术,突破性地研发了ALPIX™ 系列融合视觉传感芯片

                五、市场趋势与展望

                • 高端化:更高分辨率、更大感光面积、更强感光性能是永恒的追求。

                • 智能化:AI与CIS结合,实现智能感知、图像识别等功能。

                • 多元化:汽车电子、AR/VR、工业检测等新兴应用驱动CIS市场增长。

                • 国产替代:国内厂商有望在政策支持和技术积累下,逐步抢占市场份额。

                总结

                CMOS传感器市场竞争激烈,国际巨头凭借技术优势占据高端,国内厂商则在中低端市场奋力追赶。随着新兴应用不断涌现,CIS市场将迎来更多机遇与挑战。让我们共同期待CIS技术的未来发展!




              关键词: CMOS 图像传感器 ISP

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