与手机市场格局差异巨大，这些CIS厂商凭什么能在增速迅猛的汽车市场夺得先机？

电子发烧友网（文/梁浩斌）在过去十年，CMOS图像传感器（以下简称CIS）几乎是增长最快的半导体产品之一，从IC Insights的数据来看，2010年至2019年间，图像传感器的销售额已经翻了两番。
 
而在CIS市场中，近几年伴随汽车辅助驾驶、以及DMS、行车记录等需求提高，得益于单车平均搭载的CIS数量增加，汽车应用这一细分市场的增速明显，2018-2020年间汽车CIS在总销售额中的占比从6%增长到14%。
 
在近年智能手机增速放缓的情况下，汽车就成为了CIS一个新的增长点。虽然从整个CIS市场来看，索尼是当之无愧的霸主，但其中主要收入是来源于智能手机市场。而来到汽车CIS的细分市场中，CIS厂商们的市场份额则是另一个景象。索尼、三星这家在手机CIS上排名前二的厂商，在车载领域的份额都不高。而据公开资料显示，索尼在2015年才宣布进入车载CIS市场，明显起步较晚。
 
那么汽车CIS的市场格局为何与智能手机CIS相差巨大？车用CIS厂商又有哪些独特的优势？带着这些问题，电子发烧友网采访到三家汽车CIS厂商，了解到其中一些答案。
 
技术相通、路线不同，车用CIS提出更综合的需求
 
与手机、安防等领域相比，汽车对于CIS的需求更加多样。在接受采访时，豪威相关人士对电子发烧友网表示，汽车是一个更综合的应用要求。“车用CIS使用的场景、面对的应用更多元化。比如手机CIS主要是用于拍摄，但对于汽车上的CIS，除了投在屏幕上的比如倒车影像、行车记录之外，还有机器视觉所需的，比如ADAS。另外车用CIS还需要对于各种场景和光照的条件进行覆盖，所以对于CIS来说是一个更加综合性的需求。”
 
安森美智能感知部汽车感知分部战略营销总监黄春华也有类似观点，他认为汽车图像传感器对安全性、 可靠性要求更高，并且对图像质量低照度、动态范围和功能安全也高于手机安防。简单而言，手机、安防偏重于人眼的视觉感受，汽车应用更注重机器视觉。
 
具体而言，对于ADAS来说，由于ADAS对于实时图像的判定很重要，所以既要有宽动态，同时也不能有运动的伪影。与此同时，在道路上会有很多LED灯，由于LED工作的原理，在拍摄的时候，形成的图像就可能会有缺失、有闪烁等等。而LED闪烁抑制（LFM）的问题解决，和宽动态的实现也是相互关联的。
 
格科微相关人士向记者介绍，车载的产品有特殊的使用环境，所以也产生了特殊的需求，比如需要耐高温，应对在高温天气的连续工作；需要有暗态环境下的拍摄能力来满足晚间行车；需要有高动态性能，使得在进出隧道等快速环境变化时有更好的成像品质。产品要能够解决在特殊环境中产生的噪声、黑点、感光以及稳定性等各方面的问题，提升传感器的成像质量。
 
而针对自动驾驶的应用目前主要需要的是高动态、低照度好的卷帘快门。据黄春华介绍，安森美最新推出的AR0820AT，830万像素，提供>140 dB的高动态范围，最长可达185米，适用于最严苛的照明条件，可在自动驾驶应用中安全可靠地使用。NIR+技术实现增强的近红外成像，从而提供同类最佳的微光性能，在夜间表现极佳。
 
另外，在这些基础之上，CIS在ADAS应用上上还会考虑网络数据的安全性，还要考虑屏幕投影、机器视觉所需，要实现多路输出等等。
 
除了在技术方面的一些区别外，实际上车用CIS的车规要求与手机、安防不同，整个体系也不同。豪威表示：“对于豪威来说，车用CIS从产品定义，到开发、生产、测试、售后、销售团队，都是单独的团队和单独的流程，和Tier1、OEM客户一起为用户提供更优的服务、创造更大的价值。”
 
由于汽车对于功能安全有一定要求，在产品设计之初，就要估计可能出问题的地方、故障率，考虑怎么降低可能性，怎么排除故障。
 
黄春华也表示，在可靠性上，安森美的出厂标准是00PPM，并且为了使汽车摄像头的智能感知技术绝对可靠，安森美分析了4000多种故障模式，以确保绝对可靠性。
 
不过，虽然需求有所区别，但汽车跟安防、手机相比，其实很多技术是相通的。早在2014年开始布局非手机类图像传感器业务的格科微表示，由于在CIS方面技术储备充分，因此从手机向车载等非手机领域拓展还是相对顺利的。
 
而在讨论到汽车CIS与手机、安防等领域的相通性时，豪威告诉记者：“比如说对暗态效果的要求、对小像素的要求等等，汽车和手机、安防是类似的，但汽车CIS更加综合，需要的是完善的技术储备。”
 
比如在手机上的CIS动辄一亿像素，像素越做越小，路线走得非常激进。但在汽车上，则需要综合考量对于像素大小、分辨率的要求，暗态下的表现，甚至是整个方案的尺寸大小，都需要综合考量。豪威认为：“目前主流的ADAS系统已经到800万像素，未来可能会提升至12-15MP，但不会像手机一样，无止境地追求分辨率。”
 
新玩家入局，汽车CIS优势厂商如何保持自己领先地位？
 
在近几年，由于车用市场的需求增长，各大CIS厂商都加大对汽车的投入。比如三星在今年年初开始大举入局车用CIS，索尼在去年CES上展示了一台Vision-s概念车，搭载了自家的多种CIS方案，以示在车用市场的决心。
 
相比于其他竞争对手，目前占据汽车CIS市场前二名的安森美和豪威，都是较早在车用CIS上进行布局的。比如安森美的智能感知部主要由收购APTINA延续过来，而APTINA 在2005 推出了全球首款汽车级AECQ100认证的CMOS 图像传感器。豪威同样是在2005年就推出了旗下第一款车用CIS产品。
 
对于在汽车传感器市场中的优势，黄春华表示，安森美图像传感器在先进驾驶辅助系统(ADAS)及自动驾驶领域拥有超过80% 的市场份额，在产品上以最小的占位、最小的封装，实现能效、重量和性能等优势，同时具备高动态范围、全局快门、符合车辆安全完整性等级等技术优势。
 
可见，安森美一直以来深耕汽车市场，对汽车应用的用户体验积累，以及产品可靠性是他们保持领先的主要优势。
 
 
从汽车CIS市场来看，尽管目前发展很快，但绝对的量与手机、安防都有一定距离。
 
豪威透露：“从技术上的投入来说，手机、安防、汽车领域的CIS最基础的技术是有相通性的。手机领域、安防领域的技术投入，可以快速应用到汽车领域。
 
相对属于后来挑战者的格科微，同样早在手机CIS领域拥有一定地位。也正因为在手机CIS领域的技术积累，格科微对于汽车传感器市场是比较有自信的。格科微向记者表示：“公司目前CMOS图像传感器产品主要应用于手机领域，在手机的副摄像头市场占据了主要地位，凭借的就是我们自主研发的专利技术和工艺设计，而汽车市场的传感器也是主要集中在130万、200万及800万像素产品。格科微可以基于在手机CIS的经验、技术记录，快速拓展到汽车传感器市场，再加上我们未来将建成的BSI晶圆厂，能够使我们研发速度更快，从而加速非手机领域产品的研发，快速跟上市场的变化。”
 
除了研发投入外，另一方面，由于手机、安防的量比较大，所以在上游供应链的资源保证会更有优势。
 
由于汽车行业周期比较长，，未来汽车CIS市场的竞争格局——任何进入汽车行业的新玩家都需要面对比较高的门槛，因此必须有长远的规划、长期的技术投入和产品规划才能够立足于市场。