汽车图像传感器OnSemi排名第一，占比超50%

作者：陈路，主编，电子发烧友

【导读】汽车图像传感器市场OnSemi（安森美半导体）已经稳坐老大宝座，市场份额达到51%，其他市场也是硕果累累，NVDIA、斯巴鲁汽车、大疆无人机、Facebook无人销售商店，都采用了OnSemi的CMOS摄像头。

OnSemi（安森美半导体）已经成为全球CMOS图像传感器的最主要供应商，市场可以说是全面开花结果。在汽车市场，老大宝座当仁不让，市场份额达到51%，比所有竞争对手加起来的份额还大。在消费市场，大疆无人机里面的百万级像素CMOS图像传感器百分之百都是OnSemi提供的，Amazon Go无人商店、Facebook无人商店、AR/VR、扫描机、运动相机、计算机、机器人都在广泛采用OnSemi CMOS图像传感器。在工业市场，海康威视小黄人分拣机器人、亚马逊运货机器人、沃尔玛扫货机器人都在大量使用OnSemi的CMOS图像传感器。

图1：安森美半导体在汽车图像传感器市场排名第一

安森美半导体现在有三个产品部门，第一个是PSG电源方案部，这个是在整个公司产值最大的一块。第二个是模拟方案部，ASG。第三个是最小的，但也是成长速度最快的，就是CCD/CMOS图像传感部。

从市场分布来看，安森美半导体主要做5块市场，第一是汽车，第二是工业，第三是通信，第四是消费，第五是计算。最大的营收来自汽车市场，占到三分之一，工业市场占四分之一。

安森美半导体图像传感器部全球市场及应用工程副总裁易继辉（Sammy Yi）表示：“亚洲（特别是中国）是我们整个最大的一块市场，所以整个公司的重心基本上在亚洲，制造、生产、销售、营销都以亚洲和中国为主。”

安森美半导体在图像传感器的底气从何而来？它为什么能在短短几年内做到市场老大地位？原来安森美半导体在过去六七年已经做了很长的战略布局，收购了很多业界元老级图像传感器公司。

第一家收购的就是在欧洲的Cypress  image，它的前身是Fillfactory，再早就是imec，它相当于欧洲最著名的研发中心。第二家收购的就是Kodak image，后来改名叫做TRUESENSE，这也是在业界非常有名的，做CCD做的非常久。最后一家收购的是Aptina，Aptina的前身是Micron，Micron的前身就是Photobit。可以说安森美半导体图像传感器部是业界三个最元老公司的整合。

易总表示，OnSemi在业界创造了非常多的第一，如果你们了解这个行业，应该一提到图像传感器就会想到RGB（红绿蓝）。这个格式叫做Bayer pattern，这是OnSemi一位员工的名字，以这位员工名字命名的，Bayer  pattern是OnSemi公司最早发明的。全球最早的一颗CMOS  图像传感器`也是OnSemi公司开发出来的，开发于1993年24年前，从第一颗最低端的可能连VGA都达不到，但到现在全球可能几十亿颗的图像传感器，这是OnSemi公司感觉到最骄傲的一点。

再一个是Global Shutter的全局曝光，也是全球第一个开发出来的。易总说：“现在OnSemi已经进入到了第八代产品，我们的竞争对手还在第三、第四代。2005年我们就进入了汽车，全球第一个专门为汽车设计的图像传感器。到目前为止，我们已经有3亿颗图像传感器在路上跑。另外，我们公司在业界的知识产权是最多的，超过2000件IP。”

他重点指出：“我们的使命就是要创造出比人眼功能更好的图像传感器。”

汽车目前是CMOS图像传感器最大的市场。因为随着ADAS的普及，现在一辆汽车需要配备十几个摄像头，未来随着自动驾驶或无人驾驶的升级，汽车需要的摄像头还会增加。去年全球一共销出了1亿辆汽车，你想想这是多大的需求量。

图2：汽车图像传感器未来增长前景非常巨大

汽车未来有两个最大的发展趋势，一是汽车功能电子化，二是辅助驾驶和自动驾驶。易总表示，这二个趋势未来会提高安森美半导体在汽车市场竞争优势，因为我们产品线很宽，不仅有电源和功率元件产品，而且自动驾驶、先进驾驶辅助系统里所需要的CMOS图像传感器、毫米波雷达和激光雷达我们都有。

2018年将是很重要的一个汽车行业的转折点，汽车行业100多年的历史，但是在特斯拉的Model S出来以后，大家才觉得汽车行业还这么做，所以现在介入汽车行业的人已经不是传统的汽车厂了。很多做高科技的公司都跑进来做汽车，包括中国最著名的百度，这是汽车行业以前没有的。所以，今年将是一个转折点，汽车行业突飞猛晋地大幅度的发展、快速的发展，也可能将来就按照Moore's law（摩尔定律）来开发汽车了，以前所有的计算机都是按照Moore's law来做，汽车基本上会按部就班很平稳的发展。

易总说：“安森美半导体在ADAS领域占全球70%的市场，这也是因为我们早期介入这个市场多年耕耘的成果。我们在整个汽车行业、图像传感器是有最完整的方案，从VGA、百万像素、200万、400万、700万、800万到更高的1200万都有方案，而且我们的产品是系列化产品，你调试了一款产品以后，如果要调其他的产品和设计其他的摄像头方案的话就非常容易，你不需要把它作为一个完全不同的产品来开发。”

安森美半导体CMOS图像传感器在汽车市场广受青睐的另一个重要因素是其低光照性能和宽动态范围，这使得安森美的产品在汽车进出隧道时的表现非常好。

图3：安森美半导体CMOS图像传感器动态范围高达140分贝以上

图4：OnSemi和竞争对手产品在过隧道时的性能表现

这是美国最著名的一个隧道，所有的车厂拿到相机都会开到这个隧道里做实验，你从出口的时候这个地方，因为这边非常黑，这边非常亮，就看你的相机的宽动态效果怎么样，这是安森美竞争对手最新的一块测试，这是客户测试出来的效果。

易总说：“OnSemi也是百度Apollo平台的战略合作伙伴，今年在美国CES上百度和我们发布的消息。此外，我们也是NVIDIA唯一的CMOS图像传感器供应商，这个消息也是在今年CES发布的。”

特斯拉做自动驾驶做的很好，实际上这款车在辅助驾驶L3已经全球领先了，它的前视和后视都是用OnSemi的CMOS摄像头。

图5：安森美半导体已拥有60家以上图像方案合伙伙伴

在生态系统建设方面，易总说：“今天图像传感器很难光卖一个芯片或摄像头，它的整个生态系统已经非常复杂，我们已有超过60家的方案合作伙伴，有专门的一个团队去做这些业务的开发。这是我们跟竞争对手完全不一样的，我们竞争对手只是说在开发芯片，我们把整个芯片系统都在整合。而且我们有非常完整一系列的产品，包括我们未来技术的开发、包括从芯片技术、网络的安全技术、功能安全技术一整套都有我们的roadmap路线图。”

在消费市场，大疆无人机采用的百万级像素图像传感器百分之百都是我们提供的，Facebook和亚马逊无人商店都在使用我们的CMOS摄像头。工业扫描、高端安防、机器人、AR/VR都是OnSemi的主打市场，而且这些都是和人工智能有关系。

安防市场中国绝对是最大的市场，主要是中国政府的安全城市政策带动了一大批的供应商。整个北美是第二大市场，整个市场的趋势200万像素CMOS图像传感器目前来讲还是主流，但是在慢慢已经开始往400万、500万转， 800万像素也已经在开发了。

图6：安防市场对400-500万像素CMOS摄像头需求在增长

安防市场的要求和汽车很像，但也不完全一样，它也是要低温、低照度，因为摄像头放在外面以后白天晚上都要看的，再一个是高动态，你的相机是固定的，太阳是动的，光线是动的，有可能在太阳直照的情况下，高帧率、高分辨率、网络安全、人工智能，就是你不光拿它的视频，拿到视频以后能够分析。

很重要的一点，现在像商汤、旷视目前做的多数在云端的这些运算，包括大华，很多运算功能都是在云端，这有几个缺陷，一是这么大的数据量全部传出来名单再传回来，成本非常高；二是延时，很多情况下马上知道是怎么回事，延时非常久。所以，现在有个概念叫边缘计算，把AI的功能往设备端放，包括我们的摄像头。

易总表示：“我们的产品从成长非常快。200万、400万、500万、800万像素，而且我们都有近红外，包括我们400万近红外，500万近红外，800万近红外都有。”

这里讲一个例子，这是500万像素的。我们在近红外的感光率提高两倍，这是在业绩走在前列的，再一个有背照，背照也是为了提高低照度的工艺。帧率每秒60帧，宽动态。这个在市场已经开始应用了。

图7：OnSemi CMOS图像传感器在CES获创新奖

现在的3D深度信息基本需要两个摄像头、立体摄像头，或者需要结合光才能反馈出3D的信息。OnSemi这一款在业界是第一款，唯一的一个摄像头、一个sensor同时能够提供图像和3D的信息，就是深度信息和图像信息同时能够提供，而且是低功耗，非常低的低功耗，不是一点点低。然后帧数可以达到每秒120。这一款产品今年在美国CES得到了创新奖。

在工业市场，安森美半导体介入的市场应用非常广泛，这是比消费领域还要广泛的一个领域，机器视觉、平板检测、工业自动化、ITS智能交通、医疗成像、科学研究、显微镜、高端监控、国防航空，还有生物和其他的，应用方面非常广泛。

一个成功的应用案例是我们的客户海康威视开发出来的机器人，叫做“小黄人”。在申通的物流中心，现在已经用它取代了人工，只有摆放包裹的人，所有的运输和分捡都已经靠小黄人实现自动化了。在这个上面有一个摄像头，可以放这个包裹，什么包裹应该送到哪里，然后在哪一个分捡口，这个机器人自动送到分捡口。这个上面现在是一个摄像头，现在开发是两个摄像头，这块产品是四到五个摄像头，这个产品本身就变成一个无人驾驶的产品。现在这个包括阿里巴巴、京东，所有的都在开发这些物流，分捡中心物流的自动化，这就是一个例子。没电了自己又回去充电，这个一天24小时连轴转，所有的这些安排、网络都是系统里面直接安排好的。

另一个成功应用案例是亚马逊的仓库机器人。这个机器人最多能够一吨重的货物，整个货架全部移动，一吨重。这个现在有两个摄像头，一个在底下看二维码，上面的看货架，看货架有没有拿对，上面要多一个摄像头，包括上面有激光雷达、超声波和毫米波雷达，这个是一个小的无人驾驶的机器人，这些自动化越来越高了。

以前是要人工到货架拿货，现在是送到这里，分捡员站在台上，它自己过来，效率和成本，最多两年投资就拿回来了，所以现在大家都在投入这个。

还有美国沃尔玛商场里的机器人，这里面有15个摄像头都是OnSemi的，它把货架进行扫描，及时报告控制中心哪个货架缺什么货。沃尔玛每一年因为货架没有摆满，损失的销售额是几十亿美元，所以他们对这个非常重视。

所以机器视觉发展非常广泛，应用非常广泛，发展非常快。医疗、军事、航天、机器人、2025中国制造、机器视觉都是和AI有关系。

至于CMOS和CCD未来竞争态势，有些人认为CMOS要取代CCD，这是一个趋势，CMOS在它的设计制造、包括它的性能都在提高，但是它的性能在某些方面还达不到业界的要求，所以现在市场上CCD的成长还是很快，当然它的市场份额没有像CMOS那样大。CCD的一些好处和优势就是均匀度，现在所有的显示屏已经到了4K，4K就是说它的像素点非常小。

再一个是OLED，和传统的LED不一样，传统的LED就是它的发光源是一个板，在底下发光的，均匀的，OLED是每一个pixel本身有个发光源，每个像素点(pixel)的均匀度很难控制，它是靠制造程序来控制的，不是设计能设计出来的。所以这里怎么监测这些均匀度，在非常小的像素点里去检测，这个需要CCD，只有CCD能够满足这种要求。所以，CCD在特定场景下还是有它的需求，不是所有的CMOS就完全取代CCD了。不要认为CCD已经完了，业界已经没有用了，全部被CMOS取代了，不是这么回事。当然CMOS还在不断的成长进步，安森美半导体是唯一的一家又有CMOS又有CCD的，有些公司做CCD，有些只做CMOS，OnSemi是两个都在做，因为市场对二个都有需求。

图8：OnSemi下一代X-Class CMOS图像传感器

OnSemi今年三月份在上海发布了下一代X-Class级CMOS图像传感器，从单一到一个系列，下一代就是系列，一系列的系列产品。原来是pixel size是一样，以后像素大小和尺寸可以组成一个系列，这个宽动态组成一个系列。比如低速的做一个系列，这样的话客户开发只要开发出几个，所有的产品都可以用，怎样更快的帮助客户导入、产品导入、性价比导入市场。

易总说：“这个原来是一维空间的系列产品，现在变成两维空间系列产品，这是一个新的概念，这是我们推出的产品就是X系列，叫做XGS，800万像素和1200万像素，这是首推的。这个属于X-class系列里面最先推出的两款产品，它的像素是3.2微米，这个比原来的PYTHON小很多，PYTHON是4.5微米，这个是3.2微米。这是什么概念？像素小在同样的光学尺寸下，你的像素就高。比如一英寸的尺寸下，原来你只能做到1600万，你用小像素点同样的尺寸可以做到2500万，因为它的像素少，你可以把更多的像素放在同样的光学尺寸里。”

XGS8000可以做到4K，1200万像素。还有很重要的一点，这个系列产品可以放到29×29的摄像机尺寸里，所有的客户听到这一点都说太好了，因为现在包括工业也是要求相机越来越小。

这是一个3.2微米的全局曝光的产品，它在同样光学尺寸下，它的像素就高，分辨率就高。易总指出：“它有2个优势，一个优势就是功耗比竞争对手的功耗小了非常多，再一个是全局曝光。”