索尼CMOS圖像感測器的王座，還能坐多久？

這份數據列出了2018年CMOS圖像感測器市場的幾名主要玩家，包括將近一半市場份額的索尼，及其後的三星、豪威（Omnivision）、SK海力士、安森美（ON Semi）[1]。

索尼在這一市場的統領地位已經持續數年。包括蘋果iPhone、OPPO、華為等在內的絕大部分高端拍照手機，都採用索尼的CMOS圖像感測器。華為P30 Pro後置四攝（包括ToF攝像頭）圖像感測器都來自索尼，讓P30 Pro一舉成為現如今拍照最出色的手機設備。

從Yole Development去年9月發布的報告來看[2]，按收益統計該市場排名前五的市場參與者中，索尼的市場份額相當於後4名市場份額總和。這個趨勢看起來都還有長期持續的意思，索尼在該市場的頭把交椅真能持續這麼久嗎？

Yole的報告顯示，2017年CMOS圖像感測器市場規模為139億美元，預計2017~2023年的複合年增長率為9.4%，5年後會超過230億。包括攝像頭驅動機構、光學鏡頭、3D交互在內的全套生態系統也因此被帶動成長。

該市場最核心的組成部分是智能手機，汽車、安防也是另外兩個重要增長點。其中移動消費計算市場，佔到總收益的87%。無論從量，還是收益來看，CMOS圖像感測器市場都在快速成長。

儘管當前手機市場趨於飽和，但由於這兩年雙攝像頭乃至多攝像頭、大光圈，以及3D深度攝像頭的應用，這些新技術都在持續為CMOS圖像感測器市場發力——消費市場的攝影應用依然呈現出多樣化態勢。尤其這些年智能手機市場的競爭和廝殺還在加劇，為了保有競爭力，CMOS圖像感測器製造商不得不在手機攝像頭中融入新的技術和特性。

預計到2022年，一款手機的平均攝像頭數量就會超過3個。手機的前置雙攝還在加速這一過程。另外，虛擬現實應用，如3D感知即將迎來爆發期。

在持續數年的時間裡，CMOS圖像感測器市場是長期被索尼、三星和豪威（Omnivision）統治的。索尼毫無疑問拿下市場份額大頭，在技術方面得益於索尼本身在數字攝影方面的優勢。第二集團軍則包含安森美、松下等。Yuanta今年的報告中[3]，SK海力士是殺入主流市場的新玩家。這可能主要得益於SK海力士2014年收購的Siliconfle，並在2017年開始持續投入CMOS圖像感測器。除了現如今豪威資本構成主體來自中國，中國本土在該市場尚有很大的努力空間。

高端領域如汽車、工業市場，一直是美國的安森美、Teledyne的天下。但即便在成長空間依然很大的前提下，該市場近兩年的情況相對穩定，新晉玩家的機會並不大。

索尼是如何坐穩頭把交椅的

索尼作為一家老牌企業，上世紀在科技行業貢獻了大量標誌性產品，比如Walkman、特麗瓏電視。但邁入2000年以後，尤其從2008年開始，其營業利潤率開始持續走低，反覆在0%附近震蕩。2013年，索尼市值折半，甚至還趕不上Facebook當年收購Whatsapp的價格。這個時間段互聯網上戲謔的聲音反覆在問「索尼今天破產了嗎」，這是因為除了索尼金融業務在托底之外，各個業務線都相當慘淡。

2013年，索尼營業利潤下滑九成。不過在這段時間前後，索尼的其中一項業務開始出現明顯的增長跡象。看索尼2012財年報告：這裡需要拋開金融服務（主體為保險）、影像/音樂（如哥倫比亞影業市場在歐美），除了遊戲（Game）業務表現一貫不錯之外，有個名為「Devices」的業務營業利潤開始呈現出黑字，而且營收能力在整個索尼達到數一數二的程度。在Devices類別中佔據大頭的就是索尼的圖像感測器。

來源：索尼2012年報[4]（註：其中標註的2013實則為截至2013年3月的索尼2012財年）

2014年索尼的營收情況依然是不樂觀的[5]，營收增量很大程度來源於日幣貶值。不過Devices業務營收增幅達到23.9%，營業利潤931億日元（約合7.76億美元），利潤率大約接近10%，對持續赤字的索尼而言可謂一劑良藥。

我們再來看一下現在索尼圖像感測器業務的情況如何。

來源：索尼2018年報[6]

當前索尼圖像感測器業務在半導體（Semiconductors）業務下。索尼現在甚至還習慣在財報中，將圖像感測器單獨列出來。雖然2018年全年，半導體業務整體利潤下滑，但利潤率依然很高，且圖像感測器為該業務貢獻了超過80%的營收。雖然賺錢基數低於遊戲業務，但其利潤率在整個索尼都是絕無僅有的。這也和行業老大的地位完全相符。

來源：索尼2018年報

從索尼的財報來看，圖像感測器業務幾乎可以認為是當代索尼表現「技術」的核心和象徵，也是盈利的支柱之一。不過實際上，索尼開始看重圖像感測器業務卻並不是從近兩年才開始的。早在2010年，索尼圖像感測器市場份額不過區區7%，當時的市場第一還是美國的Aptina Imaging[8]。不過這一年索尼做了個很重要的決定。

2010年9月，索尼宣布計劃在索尼半導體九州公司的熊本技術中心投入400億日元[7]，為「Exmor」和「Exmor R」CMOS圖像感測器擴增產量。同年年底，索尼宣布在長崎技術中心投入1000億日元擴產。這項計劃包括投入到，從東芝收購的半導體製造設備，以及將部分設備翻新為新的晶圓產線，藉由「專利技術實現索尼CMOS圖像感測器的差異化競爭」。

2011年，iPhone 4S開始正式採用索尼的Exmor R圖像感測器，此後所有iPhone及iOS設備攝像頭都在用索尼的CMOS圖像感測器。除了索尼在技術方面的確相較競爭對手有優勢，蘋果亦可謂是索尼CMOS圖像感測器業務的貴人。Yole分析師Pierre Cambou就認為，iPhone對於半導體行業有著巨大的影響，尤其是成像。「它為主要供應商索尼提供了機會，令CIS工藝達到新的高度，建立了索尼在高端數字成像領域的早期成長」。

2018年彭博社曾撰文稱[9]，索尼的圖像感測器營收中有一半是來自蘋果。這個比例聽起來或許比較誇張，但至少可以表明蘋果對索尼半導體業務的重要性。

2015年年底，索尼以1.55億美元收購東芝圖像感測器業務之後，索尼的市場統治地位就徹底形成了。

索尼在現如今手機拍照領域的一家獨大，與索尼原本在影像領域的經驗和技術開發是分不開的。去年索尼向市場推出IMX586圖像感測器，讓手機攝像頭解析度躍升至4800萬像素。隨後位處市場第二的三星也發布了標稱4800萬像素的GM1圖像感測器。

當時國內還就這兩款圖像感測器，掀起過「真假4800萬像素」的討論。起源是索尼IMX586支持輸出4800萬全尺寸照片，而三星GM1（S5KGM1）默認輸出1200萬，只能插值計算出4800萬像素的照片，解析力也有差距。實際上，兩者的光電二極體的確都是4800萬，且都採用Quad Bayer陣列像素排列。

區別在於，索尼IMX586在圖像感測器Stack Sensor部分的圖像處理硬體首先會進行Remosaic操作，隨後再將拍攝的RAW格式數據傳輸給手機SoC的ISP部分進行常規圖像處理操作。從索尼公布的數據來看，IMX586能夠實現30fps的Remosaic操作。但三星GM1隻能實現30fps的1200萬像素binning操作。

這其間的ISP處理演算法，以及高速模擬讀出電路設計還是存在代差的。即便是三星前不久才推出的GM2 4800萬全尺寸輸出幀率也不過10fps，即便不考慮像素設計方面的差異，三星或許仍然在模擬電路設計上略遜一籌。這只是索尼技術相較競爭對手領先的一例，而且三星近兩年已經試圖在全速追趕，才好不容易坐穩了市場份額第二的位置。

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