国内势力能否在国际CMOS图像传感器市场突围?

2021-10-22 17:45 来源:电子说

电子发烧友网报道(文字/李成)自动驾驶已经成为汽车行业智能化发展的趋势,自动驾驶技术加速在汽车制造领域的渗透。传感器是自动驾驶的基石,对于自动驾驶技术尤为重要。传感器有助于提高车辆在行驶过程中的认知能力,便于车辆控制系统对道路信息进行判断,及时做出制动、加速、转向等操作,提高车辆的行驶安全性。

目前,汽车制造商主要采用摄像头、雷达和激光雷达作为汽车对周围环境认知的解决方案。随着自动驾驶技术的成熟,车载摄像头的市场潜力巨大,其中CMOS图像传感器在车载摄像头的应用中占据主导地位,赋予汽车更加优异的感知性能。根据IHS的预测,自动驾驶汽车将在2025年左右开始一轮爆发式增长。自动驾驶汽车备受期待,CMOS图像传感器需求旺盛。据Yole Development预计,2026年全球CMOS传感器市场规模将扩大至315亿美元,较2020年增长50%。

随着自动驾驶技术的快速发展,CMOS图像传感器具有巨大的市场潜力和光明的前景。目前,索尼、三星、安森美、豪威、SK海力士、ST等外资企业占据主要市场份额。在中国,实兑在部署车辆级CMOS传感器方面采取了强有力的举措。

韦斯特,车规级CMOS传感器的新国产力量。

四维是一家专注于CMOS图像传感器设计和开发的国内企业。目前,车载级CMOS图像传感器市场前景广阔,增长空间大。因此,四维先后发布了多个车载级CMOS传感器来瓜分市场。还推出了AI高阶成像系列、SL超级星光系列、GS全球快门系列、IoT系列、CS消费系列,以匹配更多应用场景。自主创新的CMOS图像传感器技术助力国产替代快速发展。

来源:Stevie官网

SC120AT是一款标准的CMOS图像传感器。SC120AT搭载ISP图像信号处理器,将ISP和CMOS图像传感器合二为一。这种集成ISP的方式有助于减少主控制器的计算量,缩短图像数据的处理时间,输出高质量的图像,提高系统的计算能力、响应速度和安全性。SC120AT的有效像素为1.3MP,感光元件尺寸为1/3.7英寸,像素尺寸为3.0 m*3.0 m sc120at支持30fps 1288*968分辨率的高清图像拍摄。同时拥有120dB的超高动态范围,可以满足一般汽车应用场景,减少光线对成像效果的影响,输出更清晰更精细的图像效果。SC120AT的电源电压为1.8V,可在-40至105的宽温度范围内工作,适用于汽车后视影像、360度环视、车辆盲点监测等应用。

四维的CMOS图像传感器长期以来在安防市场占据主导地位,在安防领域取得了令人瞩目的成就。这次进入汽车电子市场,产品的实际性能需要验证。

索尼,CMOS图像传感器的市场领导者。

索尼在CMOS图像传感器领域一直处于领先地位。据Yole Development统计,2020年索尼在全球CMOS图像传感器市场排名第一,占据40%的市场份额,领先三星18%。ISS图像传感器业务销售额达593.88亿元。市场对CMOS图像传感器的需求爆发。索尼于2019年新建晶圆厂,并于2020年扩大与TSMC的代工合作,增加CMOS图像传感器的产能,以满足市场需求。

IMX290NQV是一款标准CMOS传感器,有效像素为2.13MP,感光元件尺寸为1/2.8英寸。索尼对这款CMOS传感器的感光元件做了很大的改进,尺寸增大,提高了图像色彩的亮度和成像的层次感。像素尺寸为2.9 m*2.9 m,还支持10位120 fps、12位60 fps高帧数和全高清1080P、高清720P视频格式录制。具有高动态范围功能和快速快门功能,支持SDR输出、2/4/8通道DDR输出、CSI-2串行数据输出和RAW10/RAW12视频格式输出。IMX290NQV采用1.8V输入电压工作,采用78引脚9.6mm * 7.0mm封装.

国际CMOS图像传感器巨头三星。

三星CMOS图像传感器的实力不容小觑。去年,日本厂商三星和索尼占据了全球CMOS市场的半壁江山,三星的CMOS图像传感器占据了全球市场的22%,排名第二。三星长期以来主要设计和生产手机用CMOS图像传感器。现在,汽车有了强劲的发展势头。三星进军车用规格CMOS领域,今年7月推出首款车用规格集成CMOS图像传感器,目前已投入量产。

S5K4AC是三星第一款面向汽车客户的集成CMOS图像传感器。S5K4AC的有效像素数为1.2MP,像素点为3.0 m,光学传感器为1/3.7”。与索尼IMX290NQV的光学传感器相比,尺寸更小,图像的色彩和层次感也不如IMX290NQV。

5K4AC在成像方面支持高达60fsp1280x960的图像输出。同时,这款传感器与国产星途一样,内部集成了ISP图像处理功能,有助于加快图像处理速度,提高主控芯片的运算能力,输出YUV422、RGB888、RGB56。

5图像数据。S5K4AC 支持120dB的高动态范围图像,提供更多的动态范围和图像细节,降低物体运动的模糊度和因光线问题影响画质。S5K4AC工作温度涵盖-40ºC ~ 125ºC,即使在极端环境下也能提供优质图像。

国际CMOS图像传感器市占第三--豪威

豪威、索尼、三星长期霸榜国际CMOS图像传感器市场前三名。豪威采用自主研发,第三方企业代工的商业模式,致力于CMOS图像传感器、ASIC、微型影像模组的研发,其中CMOS汽车图像传感器直到2020年销量达1.7亿颗,为自动驾驶汽车赋能。

OV10626 是一种单芯片高性能摄像头解决方案,用于后视和环绕视图的汽车视觉系统。OV10626提供卓越的高动态范围,保持出色的低光灵敏度。OV10626 支持1/3.7 ” NTSC 模拟信号 (648x488 分辨率) 和 1/3.2 “ WVGA 数字 (752x548 分辨率) 输出。传感器的高动态范围高达 120 dB,低光灵敏度为 16 V/lux 秒,即使在极具挑战性的照明条件下,也可确保捕获清晰、高质量的图像。OV10626 还具有双重叠加功能。此功能可用于备份和停车辅助系统的参考帧和引导系统。OV10626采用豪威专有的紧凑型汽车传感器a-CSP 封装工艺。OV10626耐温为-40°C 至 105°C。

车规级CMOS图像传感器市占率的“天花板”--安森美

前面提到索尼的CMOS图像传感器市占率第一,但在汽车电子领域安森美才是真正的“天花板”,安森美车规级CMOS图像传感器长期保持80%的市场占比,领先索尼、三星。安森美CEO Hassane El-Khoury在媒体采访中表示,以后公司将会专注汽车和工业市场,森美会通过分析4000多种故障模式来保证汽车摄像头智能感知技术的可靠性。

AR0132AT 是一款1.2MP有效像素的车规级CMOS图像传感器,光学传感器尺寸为1/3”像素点为3.75µm。在图像输出方面,这款图像传感器可输出60FPS 1280H x 960V 有效像素阵列。具有全局快门功能,能在线性或高动态模式下捕捉图像。AR0132AT具有高动态范围,在夜间行车情况下画质输出影响较小。AR0132AT 可与安森美自家的汽车图像信号处理器搭配使用,提升图像处理性能。这款传感器采用的是IBGA-63封装。

总结

通过以上5家厂商的产品分析来看,思特威属于首次入场汽车电子市场,其车规级CMOS图像传感器的理论性能参数还是不错的,思特威与三星传感器一样,在内部都集成了ISP图像处理器,缩短了图像处理输出的时间,提高汽车主控器的响应速度,为自动驾驶汽车的行为判断预留了充足的时间。思特威车规级CMOS图像传感器的实际应用效果如何,能否加入第一梯队共同瓜分市场还有待验证。

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