11月19日，彭博社首席記者M(jìn)ark Gurman（馬克·古爾曼）在Bloomberg發(fā)布了最新一期《Power On》時事通訊消息，披露了蘋果M4芯片等多個重要信息。 其中，值得關(guān)注的是，Mark Gurman還披露了蘋果無創(chuàng)血糖監(jiān)測傳感器系統(tǒng)、自研圖像傳感器等重磅信息，而此前華為才剛被披露在自研圖像傳感器。 蘋果最新自研圖像傳感器情況如何？為什么蘋果、華為等巨頭都想自研圖像傳感器？國產(chǎn)圖像傳感器產(chǎn)業(yè)鏈怎樣？詳情見下文。

蘋果自研圖像傳感器？情況如何？或許并不困難！

昨日（11月19日），彭博社記者、著名蘋果“名記”Mark Gurman發(fā)布了蘋果公司新硬件產(chǎn)品研發(fā)的系列消息。Mark Gurman長期以來準(zhǔn)確報道蘋果公司的產(chǎn)品計劃，被認(rèn)為是所有 Apple 相關(guān)事務(wù)的首選記者之一。

蘋果正在不斷改進(jìn)其現(xiàn)有芯片。M3 Ultra 處理器正在開發(fā)中，該系列的下一代處理器——M4，最終也將隨之而來。將會有新的 AirPods 芯片和更新的 iPhone 處理器。從長遠(yuǎn)來看，Mac、iPad 和 iPhone 內(nèi)部的芯片將從 3 納米轉(zhuǎn)向 2 納米。

蘋果計劃在2026年左右推出自己的調(diào)制解調(diào)器芯片，以取代目前的高通新芯片——這一計劃已經(jīng)多次延期。消息還透露了：

一種 Wi-Fi 和藍(lán)牙組合芯片，最終將取代博通公司的部件。其發(fā)布原定于 2025 年發(fā)布，但與調(diào)制解調(diào)器一樣，該技術(shù)也面臨著延遲。該項(xiàng)目由陳宗建 (Zongjian Chen) 負(fù)責(zé)監(jiān)督，他也是 Srouji 團(tuán)隊(duì)中負(fù)責(zé)現(xiàn)代工作的高管。 MicroLED 顯示屏將首先出現(xiàn)在 Apple Watch 上，最終也會出現(xiàn)在該公司的其他設(shè)備上。這個項(xiàng)目已經(jīng)進(jìn)行了五年多，也曾遭遇挫折。它由展示主管陳偉和斯魯吉的另一位高級副官史蒂夫·霍特林負(fù)責(zé)監(jiān)督。 該公司希望最終將無創(chuàng)血糖監(jiān)測系統(tǒng)裝入 Apple Watch 中。這個長期進(jìn)行的項(xiàng)目現(xiàn)在由蘋果平臺架構(gòu)團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人 Tim Millet 領(lǐng)導(dǎo)，目前真正開發(fā)中。 Apple 產(chǎn)品電池的定制設(shè)計。幾十年來，該公司一直深入?yún)⑴c電池的開發(fā)，與合作伙伴密切合作，但現(xiàn)在蘋果正在研究是否可以自己做更多的事情。盡管如此，這仍然是一個探索性項(xiàng)目，創(chuàng)造適銷對路的技術(shù)被認(rèn)為是一個不太可能的事情。 最后，該公司正在考慮制定圖像傳感器的內(nèi)部戰(zhàn)略。拍照已經(jīng)成為其iPhone最關(guān)鍵的賣點(diǎn)之一，該技術(shù)是混合現(xiàn)實(shí)和自動駕駛行業(yè)未來發(fā)展的核心。

從Mark Gurman披露的信息顯示，蘋果公司正在考慮自研圖像傳感器，而圖像傳感器也使iPhone手機(jī)、混合現(xiàn)實(shí)設(shè)備、自動駕駛行業(yè)的核心傳感器。長期以來，蘋果正在不斷推動自己對關(guān)鍵芯片的控制力，包括M系列CPU代替了英特爾的CPU，自研調(diào)制解調(diào)器以取代對高通的依賴等等。

巧合的是，此前的10月份，國產(chǎn)科技巨頭華為被爆料稱，其將從晶圓開始，自研CMOS圖像傳感器。

目前，華為涉及圖像傳感器方面的專利約有210項(xiàng)，多數(shù)為技術(shù)發(fā)明專利。華為在移動相機(jī)傳感器、像素排列、圖像構(gòu)圖等圖像傳感器關(guān)鍵技術(shù)方面有十多年的經(jīng)驗(yàn)。華為還可以定制ISP，它一直在使用內(nèi)部麒麟芯片。

因此，類比華為，要造出一顆圖像傳感器芯片，對華為、蘋果等頂尖科技巨頭來說，或許技術(shù)難度并沒有那么大。

▲來源：天眼查

為什么蘋果、華為都想要自研圖像傳感器？龐大、應(yīng)用最廣泛的單一傳感器賽道！

此前，華為、蘋果等公司相繼曝光在研究無創(chuàng)血糖傳感器，期望用小型的無創(chuàng)血糖傳感器集成于手表等可穿戴設(shè)備中，以取代當(dāng)前的有創(chuàng)血糖傳感器設(shè)備，如果取得成功，這一傳感器將具有行業(yè)顛覆性，并有益于數(shù)以百萬計的糖尿病患者。相關(guān)資料參看《蘋果手表能測血糖了？！》

而圖像傳感器相對來說可供選擇的廠商較多，知名企業(yè)如索尼、三星等企業(yè)均研發(fā)、生產(chǎn)高端CMOS圖像傳感器，為什么蘋果、華為還要自研圖像傳感器？

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，目前全球成型產(chǎn)品及在研傳感器種類共計近5萬種，其中，產(chǎn)品化的傳感器種類約2.6萬余種，涵蓋聲、光、電、力、熱……等等各種測量量傳感器，傳感器市場極度碎片化和分散。

CMOS圖像傳感器(CIS，CMOS image sensor)是所有傳感器賽道中，市場份額排名前列的傳感器種類，在中國智能傳感器市場中占比26.5%，僅次于MEMS傳感器，然而MEMS傳感器包含了加速度計、陀螺儀、麥克風(fēng)、壓力傳感器等許多傳感器種類。

因此，可以說CMOS圖像傳感器是最大的單一傳感器賽道。

▲來源：頭豹研究院

據(jù)市場咨詢機(jī)構(gòu)Yole 2023年最新的《CMOS 圖像傳感器行業(yè)現(xiàn)狀》報告顯示，2022年全球CMOS圖像傳感器市場為213億美元（約合1555億人民幣），預(yù)計將在2028年達(dá)到288億美元，2022年至2028年的復(fù)合年增長率（CAGR）為5.1%。

▲來源：Yole

CMOS圖像傳感器應(yīng)用廣泛，不僅在智能手機(jī)、安防監(jiān)控和汽車領(lǐng)域 3 大領(lǐng)域得到重用，在工業(yè)和醫(yī)療這兩個領(lǐng)域也開始得到重用，尤其是隨著人形機(jī)器人、自動駕駛、智能座艙、AI、混合現(xiàn)實(shí)等新技術(shù)興起，對視覺感知的需求日益龐大。

智能手機(jī)需要攝像功能多樣化，并且多鏡頭相機(jī)變得越來越普及，傳感器尺寸也在不斷增加，智能手機(jī)對CMOS圖像傳感器的需求增多，根據(jù)Yole的統(tǒng)計顯示，平均每部智能手機(jī)CMOS圖像傳感器數(shù)量在2024年將達(dá)到3.4個。

據(jù)Yole預(yù)測，2022-2028年移動市場CMOS圖像傳感器年復(fù)合增長率為3.7%，將從2022年的134.52億美元增長到2028年的167.2億美元。

在汽車行業(yè)，圖像傳感器主要用于后視攝像（RVC）、全方位視圖系統(tǒng)（SVS）、攝像機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)（CMS）、FV/MV（汽車前視攝像、運(yùn)動攝像）、DMS/IMS（汽車駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)和汽車座艙監(jiān)控系統(tǒng)）等系統(tǒng)。

隨著自動駕駛、智能座艙等需求增長，汽車對圖像傳感器的需求持續(xù)增加，2022-2028年年復(fù)合增長率為達(dá)8.8%，將從2022年的21.86億美元增長到2028年的36.27億美元。

安防行業(yè)將是增長最快的CMOS圖像傳感器領(lǐng)域，2022年至2028年的復(fù)合年增長率（CAGR）達(dá)17.6%，將從2022年的12.41億美元增長到2028年的32.8億美元。

醫(yī)療領(lǐng)域，CMOS圖像傳感器主要應(yīng)用于X-Ray以及內(nèi)窺鏡領(lǐng)域。

目前，X射線成像幾乎完全基于半導(dǎo)體技術(shù)。使用非晶硅（aSi）和CMOS的平板探測器占據(jù)了市場的最大份額，其次是硅光電二極管陣列探測器。銦鎵鋅氧化物（IGZO）平板已進(jìn)入市場，直接與aSi和CMOS競爭，但CMOS仍然是主流應(yīng)用。

據(jù)Yole預(yù)測，醫(yī)療CMOS圖像傳感器2022-2028年復(fù)合增長率為10.2%，將從2022年的2.56億美元增長到2028年的4.58億美元。

國產(chǎn)廠商格局如何？

總體來說，智能手機(jī)需要攝像功能多樣化，汽車領(lǐng)域需要高可靠性和高靈敏度、監(jiān)控領(lǐng)域需要無光環(huán)境清晰度、醫(yī)療領(lǐng)域需要小型化和低功耗、工業(yè)控制領(lǐng)域需要動態(tài)高速傳感器、物聯(lián)網(wǎng)大范圍應(yīng)用需要低成本。

這條龐大且重要的圖像傳感器賽道，獲得了三星、索尼等電子業(yè)巨頭的青睞，投入海量資源研發(fā)最先進(jìn)的CMOS圖像傳感器，在全球市場中，索尼以42%的市場份額獨(dú)占鰲頭，三星則以19%次之，而我國韋爾股份旗下豪威科技（Omnivision）以11%位列第三，索尼、三星、豪威三家多年來占據(jù)全球CMOS圖像傳感器市場前三。

此外，我國圖像傳感器廠商格科微（Galaxycore）和思特威（Smartsens）分別以4%和2%的市場份額進(jìn)入全球主要圖像傳感器廠商行列。

▲來源：Yole

韋爾股份（豪威科技）、格科微、思特威即是代表中國圖像傳感器實(shí)力的TOP3企業(yè)。

值得一提的是，2020年8月思特威獲得華為哈勃資金的投資，并于2022年5月在科創(chuàng)板上市，思特威是中國安防監(jiān)控 CIS 龍頭企業(yè)，安防監(jiān)控 CIS 芯片出貨量全球第一。而華為海思在2019年及以前，在安防IPC SoC芯片市場占據(jù)全球70%以上市場份額（IPC SoC集成有CPU、ISP、視頻編碼模塊等）。

此外，比亞迪旗下比亞迪半導(dǎo)體也從事CMOS圖像傳感器的研發(fā)，在其招股書中稱其是中國第四大CMOS圖像傳感器廠商，主要供應(yīng)半導(dǎo)體汽車攝像頭使用。

長光辰芯目前正在進(jìn)行科創(chuàng)板IPO，長光辰芯主攻機(jī)器視覺、科學(xué)儀器和專業(yè)影像等高科技領(lǐng)域，根據(jù) Yole 統(tǒng)計，長光辰芯在Industrial（含機(jī)器視覺）應(yīng)用領(lǐng)域的全球市占率排名第四，在國內(nèi)企業(yè)中排名第一；在 Defense & Aerospace（含科學(xué)儀器）應(yīng)用領(lǐng)域的全球市占率排名第六，在國內(nèi)企業(yè)中排名第一。

雖然中國在圖像傳感器領(lǐng)域，擁有韋爾股份、格科微、思特威等優(yōu)秀企業(yè)，但高端圖像傳感器市場，仍被索尼、三星牢牢占據(jù)，而在汽車、醫(yī)療等領(lǐng)域，意法半導(dǎo)體、安森美、SK海力士等巨頭實(shí)力不容忽視，全球圖像傳感器市場競爭激烈，國產(chǎn)圖像傳感器廠商在技術(shù)及市場份額上仍面臨許多挑戰(zhàn)。

結(jié)語：越來越多產(chǎn)業(yè)巨頭自研傳感器

對于蘋果、華為這樣的科技巨頭來說，在CMOS圖像傳感器領(lǐng)域有相關(guān)技術(shù)儲備，是正常的戰(zhàn)略部署，尤其對于圖像傳感器這樣重要的領(lǐng)域。

我們可以看到，隨著全面智能化時代的到來，蘋果、華為、比亞迪、京東方等等下游產(chǎn)業(yè)巨頭，都在發(fā)力新型傳感器的研發(fā)，以賦予產(chǎn)品更強(qiáng)的競爭力和差異性。

未來，各領(lǐng)域傳感器賽道將迎來持續(xù)增長，面對下游廠商的“入侵”，傳感器廠商也需要鞏固自身技術(shù)和專利護(hù)城河。

審核編輯 黃宇