全球芯片总体处于缺货涨价状态,CIS(CMOS图像传感器)市场也是如此

目前,全球芯片总体处于缺货涨价状态,cis(cmos图像传感器)市场也是如此,有消息显示,进入2021年以后,全球第二大cis厂商三星已经将其cis的价格提升了40%,而其他cis供应商的价格也提升了20%左右(这里主要涉及的是应用在中低端手机的500万和800万像素cis)。
实际上,这种情况在2019年就出现了,并延续至今。当时,随着上游晶圆的产能愈发紧张,cis芯片的供货缺口也进一步加大。500万像素及以下的cis出现了两次大规模涨价,而涨价的厂商大都分布在我国大陆地区,其中,格科微、思比科、比亚迪等多家cis芯片厂商的缺货情况尤为明显,当时都进行了调价操作。
扩充产能
为了应对市场需求的爆发性增长,从2019年开始,各大cis厂商就开始了扩充产能的操作,特别是两大巨头索尼和三星,更是动作频频。
过去两年,晶圆代工产能总体利用率饱满,特别是在2019年,台积电、中芯国际和华虹宏力等几家代表企业,产能利用率普遍超过95%。而在这其中,cis产能更是成为了稀缺资源,好几家厂商拿着大笔资金,就是找不到产能。即使是业界老大索尼,也破天荒地向台积电求救,因为它自家的产能已经不能满足客户的需求了。
正在这种背景下,各大厂开始增加产能。
2019年底,全球霸主索尼自家的产能已经应接不暇,该公司决定将旗下高端cis交由台积电代工,这是索尼首度外放高端芯片订单。
按计划,索尼放出的cis订单,将在台积电南科14a厂导入40nm制程生产,2020年第三季度试产,初期月产能2万片,并于2021年第1季度量产,后续很可能会扩大产能,索尼更高端的cis芯片有望导入台积电的28nm制程。
除了交由台积电代工之外,索尼也在日本国内积极扩产,据悉,该公司计划在未来3年内投资7000亿日元,用于扩建新厂房。
近几年,三星一直在cis技术上寻求突破,并于2018年6月推出了isocell plus技术。在推出新技术的同时,三星也在提升cis生产能力,2017年,三星就开始扩充12英寸cis产能,并于2017年开始改造12英寸dram产线fab 11,用于生产cis,2018年底完成改造;同时对fab 13进行改造,据悉,fab 11和fab 13的原有产能为每月7万片,原计划于2019年底全部转为cis产能。
三星原本拥有1条cis芯片专用产线,名称为s4-line,该公司现有cis产能约为4.5万片/月,随着fab 11和fab 13线转为cis专用线,三星的产能将扩充到12万片/月,目标是超过索尼每月10万片的产能。
三星启动转线计划充分说明cis芯片市场的火爆程度,且在未来几年仍将持续下去。此外,转线计划是在2018年底开始的,当时dram已经进入降价周期,通过将dram产线转为cis芯片专用线,三星还能够规避存储降价带来的不利影响。
据了解,三星原本计划2021年新增内存产能4万片晶圆/月,现在决定将产能投资减少到3万片晶圆/月,这部分产能将转向cmos传感器芯片,以应对全球缺货的情况。早前还有消息指出,三星计划降低部分dram产能,以确保全球大缺货的cis芯片,以满足这部分的客户需求。作为全球第二大的cmos图像传感器供应商,三星对市场的价格走向影响巨大。
此外,豪威(omnivision)、安森美和意法半导体也都在扩充产能。
除了以上传统cmos传感器厂商之外,近两年,新入局者sk海力士一直在加大存储芯片之外业务的投入力度,特别是在晶圆代工和cis方面,似乎在模仿三星的成功道路。
而在cis领域,sk海力士也成为了近两年的黑马。中国台湾地区的yuanta research发布报告显示,在2018年全球cmos图像传感器的市场当中,有些出人意料的是,sk海力士排在了第四位,市占率为5.6%。
在晶圆代工领域,cis的主要参与者还有中国大陆的中芯国际和华力微电子,它们的cis晶圆产能规模分别位列全球第四、第五。
市场分化
在cis市场一片涨声的背景下,也出现了分化的情况,那就是在中高端市场。据日经新闻报道,2021年1-3月,用于智能手机的1300万像素cmos图像传感器批发价格为每个1.55美元左右、较前一季度(2020年10-12月)下滑3%,连续第3季度呈现下滑态势。
在全球范围内,中高端cis市场主要掌握在索尼手中,无论是其自家工厂生产的产品,还是交由台积电代工的,都是以中高端cis为主。
据悉,在2020年10-12月,索尼的cis产量为11.7万片(以12吋硅晶圆换算),高于原先预估的11万片,预估2021年1-3月的产量将增至12.7万片。该公司自家工厂产能全开。
2月初,索尼在其法说会上表示,因为该公司大客户华为受到美国制裁,索尼在2020年9月停止了供货cis给华为,不过之后已于2020年11月下旬重启部分产品的出货。但这一制裁事件对索尼的中高端cis出货产生了较大影响,加上该公司在过去一年多时间里扩充了产能,此消彼长,在2020年末到2021年初的这段时间里,全球中高端cis出货开始出现供应量上涨,但市场需求量较之前出现萎缩的现象。这就导致了前文所说的中高端cis连续第3季度呈现下滑的态势。
据悉,在2020年第四季度,索尼的cis销售额同比下滑了13%,该公司将2021年度(2020年4月-2021年3月)的cis销售额目标定为8700亿日元(上年度为9302亿日元)。可见,索尼的营收同比在下降,之所以如此,除了中高端产品销售下降之外,最大的竞争对手三星对其市场份额的蚕食愈加猛烈。
在强劲发展势头和全球缺货的大背景下,三星一直在扩产,目前来看,进一步扩充cis产能成为三星争夺这一市场的最直接方法,按照计划,该公司将在2021年把一座dram厂房转换成cis产线,从而实现增产20%的目标。三星原计划2021年新增内存产能4万片晶圆/月,现在决定将产能投资减少到3万片晶圆/月,这部分产能将转向cmos图像传感器芯片。
很明显,三星此举就是要追赶cis龙头索尼。据统计,2020年7-9月,在全球cis市场,三星市占率为21.4%,索尼为44.2%,
由于较晚进入市场,特别是在中高端产品方面,三星与苹果和华为等大厂之间的业务量有限,不过却吸引了更多中小客户,如小米、vivo等,在华为禁令下,这些手机厂商客观上获得了不少利益,而作为cis供应商的三星也因此获利。
未来走势
虽然整体cis市场的需求依然旺盛,但在一些细分市场,已经出现供应量增长大于需求量增长的情况,如上文所述的索尼中高端cis销售情况。
而且,从增长率角度来看,全球cis市场在未来几年恐怕难以维持过去两年的火爆景象。来自yole的数据显示,2019年cis市场规模为193亿美元,同比增长了25%。在covid-19疫情出现之前,该公司预计,2020年,该市场将增长7%,达到206亿美元,增长率明显下降了,如下图所示,今后几年的增长率,总体呈下降态势。
图:cmos图像传感器的年收入增长(这是疫情爆发前的数据)。
资料来源:yole developpement
驱动cis市场增长的应用包括智能手机、汽车和安防,这其中,手机是最大的市场,过去两年,之所以出现爆发式增长,很大一部分原因在于手机的多摄像头化。然而,随着2020年美国加强对华为的出口管制、导致华为智能手机产量减少,而各家cis厂商为了将产品卖给小米等华为以外的手机厂商,引发价格竞争,且在不断加剧。有日本分析师表示,为了压低5g智能手机零件成本,今后两年内,多摄像头化趋势可能会放缓,很可能会导致cis价格下降。


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