電子發燒友網報道(文/李誠)自動駕駛已成為汽車產業智能化發展的趨勢,自動駕駛技術在汽車制造領域加速滲透。傳感器是自動駕駛的基石,傳感器對自動駕駛技術來說尤為重要,傳感器有助于提升汽車行駛過程中的認知能力,方便車輛控制系統判斷路況信息,及時作出制動、加速、轉向等操作提升車輛行駛的安全性。
目前汽車廠商主要采用攝像頭、雷達、激光雷達作為汽車對周圍環境認知的解決方案。隨著自動駕駛技術的成熟,車載攝像頭市場潛力巨大,其中CMOS圖像傳感器在車載攝像頭應用中占主導地位,賦予汽車更卓越的感知性能。根據 IHS的預測,自動駕駛汽車將在 2025 年前后開始一輪爆發式增長。自動駕駛汽車被寄予厚望,CMOS圖像傳感器需求強勁,據Yole Development預計,CMOS傳感器2026年全球市場規模將擴大至315億美元,較2020年市場規模提升50%。
自動駕駛技術快速發展,CMOS圖像傳感器市場潛力巨大,前景一片光明。目前車規級CMOS傳感器以索尼、三星、安森美、豪威、SK海力士、ST等國外企業占據市場主要份額。在國內,思特威強勢入局部署車規級CMOS傳感器。
車規級CMOS傳感器的國產新生力量--思特威
思特威是國內一家專注于CMOS圖像傳感器設計研發的企業,目前車規級CMOS圖像傳感器市場發展前景廣闊,具有較大的上升空間,為此思特威相繼發布多款車規級CMOS傳感器瓜分市場。還推出了AI高階成像系列、SL超星光級系列、GS全局快門系列、IoT系列、CS消費類系列等多系列產品匹配更多的應用場景。以自主創新的CMOS圖像傳感器技術助力國產替代的快速發展。
圖源:思特威官網
SC120AT是一款車規級的CMOS圖像傳感器,SC120AT搭載了ISP圖像信號處理器,將ISP與CMOS圖像傳感器合二為一。這一內部集成ISP的方式有助于減小主控器的運算量,縮短圖像數據處理時間,輸出優質圖像,提高系統的運算能力好反應速度和提高安全性。SC120AT有效像素為1.3MP,感光元件尺寸為1/3.7“,像數點大小為3.0μm*3.0μm,支持30fps 1288*968分辨率的高清圖像拍攝。同時,具有120dB的超高動態范圍,可滿足一般汽車應用場景,降低光線對成像效果的影響,輸出更清晰細膩的圖像效果。SC120AT供電電壓為1.8V,可在-40℃至105攝氏度寬溫下工作,適用于汽車后視影像、360度環視、車輛盲點監測等應用。
思特威的CMOS圖像傳感器一直以來主打主打安防市場,在安防領域成績不凡,此次進軍汽車電子市場,產品實際性能如何有待考證。
CMOS圖像傳感器市場霸主--索尼
索尼一直在CMOS圖像傳感器領域一直處于主導地位,據Yole Development數據統計顯示,2020年全球CMOS圖像傳感器市場索尼位居第一,占據市場40%的份額,領先三星18%,I&SS圖像傳感器業務的銷售額達到593.88億元人民幣。CMOS圖像傳感器市場需求爆發,2019年索尼新建晶圓廠,2020年又擴大與臺積電的代工合作,提升CMOS圖像傳感器產能以滿足市場需求。
IMX290NQV是一款車規級CMOS傳感器,有效像素為2.13MP,感光元件尺寸大小為1/2.8”。索尼在這款CMOS傳感器的感光元件上做了不小的提升,尺寸加大,提高了圖像色彩的艷麗度和成像的層次感。像素點大小為2.9μm*2.9μm,同時支持10bit 120fps、12bit 60fps高幀數和全高清1080P、高清720P視頻格式錄制。具有高動態范圍功能和快速快門功能支持SDR輸出,2/4/8通道DDR輸出,CSI-2串行數據輸出以及RAW10/RAW12視頻格式輸出。IMX290NQV工作輸入電壓為1.8V,采用78Pin 9.6mm*7.0mm的BGA封裝。
國際CMOS圖像傳感器巨頭--三星
三星CMOS圖像傳感器的實力也不容小覷,去年日系廠商三星與索尼就占據了全球CMOS市場的半壁江山,三星的CMOS圖像傳感器全球市場占比達22%,位居第二。三星長期以來以設計生產手機CMOS圖像傳感器為主,如今汽車發展勢頭強勁,三星進軍車規CMOS領域,于今年7月推出了首款集成式車規級CMOS圖像傳感器,現已投入量產。
S5K4AC是三星首款為汽車客戶提供的集成式車規級CMOS圖像傳感器。S5K4AC的有效像數為1.2MP,像素點為3.0μm,光學傳感器為1/3.7“,與索尼IMX290NQV的光學傳感器相比,尺寸小了,圖像的顏色和層次感呈現效果不如IMX290NQV。
S5K4AC在成像方面最高支持60fps 1280x960的圖像輸出,同時這款傳感器和國產思特威一樣,內部集成了ISP圖像處理功能,有助于加快圖像處理速度,提高主控芯片的運算力,輸出YUV422,RGB888,RGB565圖像數據。S5K4AC 支持120dB的高動態范圍圖像,提供更多的動態范圍和圖像細節,降低物體運動的模糊度和因光線問題影響畫質。S5K4AC工作溫度涵蓋-40oC ~ 125oC,即使在極端環境下也能提供優質圖像。
國際CMOS圖像傳感器市占第三--豪威
豪威、索尼、三星長期霸榜國際CMOS圖像傳感器市場前三名。豪威采用自主研發,第三方企業代工的商業模式,致力于CMOS圖像傳感器、ASIC、微型影像模組的研發,其中CMOS汽車圖像傳感器直到2020年銷量達1.7億顆,為自動駕駛汽車賦能。
OV10626 是一種單芯片高性能攝像頭解決方案,用于后視和環繞視圖的汽車視覺系統。OV10626提供卓越的高動態范圍,保持出色的低光靈敏度。OV10626 支持1/3.7 ” NTSC 模擬信號 (648x488 分辨率) 和 1/3.2 “ WVGA 數字 (752x548 分辨率) 輸出。傳感器的高動態范圍高達 120 dB,低光靈敏度為 16 V/lux 秒,即使在極具挑戰性的照明條件下,也可確保捕獲清晰、高質量的圖像。OV10626 還具有雙重疊加功能。此功能可用于備份和停車輔助系統的參考幀和引導系統。OV10626采用豪威專有的緊湊型汽車傳感器a-CSP 封裝工藝。OV10626耐溫為-40°C 至 105°C。
車規級CMOS圖像傳感器市占率的“天花板”--安森美
前面提到索尼的CMOS圖像傳感器市占率第一,但在汽車電子領域安森美才是真正的“天花板”,安森美車規級CMOS圖像傳感器長期保持80%的市場占比,領先索尼、三星。安森美CEO Hassane El-Khoury在媒體采訪中表示,以后公司將會專注汽車和工業市場,森美會通過分析4000多種故障模式來保證汽車攝像頭智能感知技術的可靠性。
AR0132AT 是一款1.2MP有效像素的車規級CMOS圖像傳感器,光學傳感器尺寸為1/3”像素點為3.75μm。在圖像輸出方面,這款圖像傳感器可輸出60FPS 1280H x 960V 有效像素陣列。具有全局快門功能,能在線性或高動態模式下捕捉圖像。AR0132AT具有高動態范圍,在夜間行車情況下畫質輸出影響較小。AR0132AT 可與安森美自家的汽車圖像信號處理器搭配使用,提升圖像處理性能。這款傳感器采用的是IBGA-63封裝。
總結
通過以上5家廠商的產品分析來看,思特威屬于首次入場汽車電子市場,其車規級CMOS圖像傳感器的理論性能參數還是不錯的,思特威與三星傳感器一樣,在內部都集成了ISP圖像處理器,縮短了圖像處理輸出的時間,提高汽車主控器的響應速度,為自動駕駛汽車的行為判斷預留了充足的時間。思特威車規級CMOS圖像傳感器的實際應用效果如何,能否加入第一梯隊共同瓜分市場還有待驗證。
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原文標題:車規級CMOS圖像傳感器市場巨大,國產力量能否突圍?
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