在過去十年里,CMOS圖像傳感器技術(shù)經(jīng)過連續(xù)改進(jìn)和不斷提高,已經(jīng)使其從主要服務(wù)于低端市場(chǎng)轉(zhuǎn)移到一些要求最苛刻的高性能應(yīng)用。伴隨著這種趨勢(shì),CMOS圖像傳感器已經(jīng)開始主導(dǎo)圖像傳感器市場(chǎng),并為原始設(shè)備制造商(OEM)實(shí)現(xiàn)差異化提供了很多機(jī)會(huì)。
市場(chǎng)分析公司TSR估算,CMOS圖像傳感器已經(jīng)在高端數(shù)字單反(DSLR)和無反光鏡數(shù)碼相機(jī)領(lǐng)域占據(jù)90%以上的市場(chǎng)份額。同樣,視頻共享網(wǎng)站YouTube在2011年發(fā)布的數(shù)據(jù)表明,通過基于CMOS圖像傳感器的移動(dòng)設(shè)備占據(jù)了絕大多數(shù)的視頻上傳,尤其是高清(HD)視頻。如果從整個(gè)行業(yè)中各個(gè)細(xì)分市場(chǎng)的出貨量總數(shù)方面考慮,CMOS無疑已經(jīng)是成像的技術(shù)贏家。
相對(duì)于傳統(tǒng)的電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器,CMOS圖像傳感器有如下幾個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì),包括可制造性、低功耗、易于集成、低成本,以及最近出現(xiàn)的高品質(zhì)圖像質(zhì)量。總而言之,這些內(nèi)在優(yōu)勢(shì)已促使OEM開發(fā)更具有競(jìng)爭(zhēng)力、能更好地服務(wù)最終用戶的成像系統(tǒng)。
本文將討論CMOS圖像傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和在四個(gè)市場(chǎng)領(lǐng)域的創(chuàng)新,包括移動(dòng)電話、汽車、監(jiān)控以及數(shù)碼相機(jī)(DSC)。在每一個(gè)市場(chǎng)領(lǐng)域,這些CMOS技術(shù)進(jìn)步已達(dá)到或超過了該領(lǐng)域的市場(chǎng)要求,CMOS的優(yōu)勢(shì)已使OEM能夠改進(jìn)成型的相機(jī)產(chǎn)品。
CMOS圖像傳感器驅(qū)動(dòng)移動(dòng)設(shè)備市場(chǎng)增長(zhǎng)和產(chǎn)品差異化
在移動(dòng)領(lǐng)域,CMOS圖像傳感器已經(jīng)從低端手機(jī)市場(chǎng)走向完全的市場(chǎng)支配地位。CMOS圖像傳感器現(xiàn)在已經(jīng)是所有具備相機(jī)功能的移動(dòng)設(shè)備的當(dāng)然之選,例如,智能手機(jī)和平板電腦。這些移動(dòng)設(shè)備正變得無處不在,也代表了移動(dòng)設(shè)備市場(chǎng)最重要的增長(zhǎng)領(lǐng)域。
全球首要的市場(chǎng)分析公司IDC預(yù)計(jì),全球智能手機(jī)市場(chǎng)出貨量在2011年增長(zhǎng)約49.2%,達(dá)到約4.52億部。IDC還預(yù)測(cè),全球智能手機(jī)市場(chǎng)出貨量將在2015年達(dá)到9.257億部。與上述分析類似,InfiniteResearch的研究報(bào)告顯示,平板電腦的銷售量將以56%或更高的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng),根據(jù)目前的估計(jì),出貨量將從去年的約1610萬部增長(zhǎng)到2015年的1.47億部以上。
既然市場(chǎng)有如此大的增長(zhǎng)潛力,人們可能會(huì)認(rèn)為OEM一定有很多機(jī)會(huì)來差異化他們的產(chǎn)品,從而提高他們的利潤(rùn)。但有趣的是,事實(shí)可能并非如此。移動(dòng)設(shè)備領(lǐng)域兩個(gè)發(fā)展趨勢(shì)可能使該市場(chǎng)出現(xiàn)更大程度的同質(zhì)化。
首先,許多新開發(fā)的智能手機(jī)和平板電腦將使用谷歌的Android操作系統(tǒng)。優(yōu)秀的Android操作系統(tǒng)在大多數(shù)情況下都是免費(fèi)的,這去掉了與開發(fā)智能手機(jī)和平板電腦相關(guān)的很大一部分負(fù)擔(dān)。因此,那些以前由于軟件開發(fā)障礙而被拒之門外的OEM將能夠和世界上幾乎所有的其他移動(dòng)設(shè)備制造商在市場(chǎng)上同臺(tái)競(jìng)爭(zhēng)??傮w上說,雖然這對(duì)于新興市場(chǎng)和相對(duì)較小的OEM有好處,使他們更具競(jìng)爭(zhēng)力,但也意味著消費(fèi)者開始認(rèn)為來自一個(gè)廠家基于Android的平板電腦或智能手機(jī)與來自其他廠家的產(chǎn)品沒有多大區(qū)別。
其次,正像AreteResearch分析師RichardKramer預(yù)測(cè),低成本的智能手機(jī)將具有更高的增長(zhǎng)速度。這些物料成本約為150美元或更少的手機(jī)可能會(huì)進(jìn)一步加劇移動(dòng)產(chǎn)品的同質(zhì)化。
那些希望獲得在市場(chǎng)上獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),并希望使自己產(chǎn)品區(qū)分于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的手機(jī)OEM要實(shí)現(xiàn)這樣的目標(biāo),不能從操作系統(tǒng)或者成本的角度來達(dá)到。OEM應(yīng)力求為消費(fèi)者提供差異化的特性和功能,如高性能500萬像素到800萬像素的攝像頭,或者能夠以相對(duì)較高的幀率捕獲高清視頻的能力。
對(duì)于移動(dòng)設(shè)備OEM來說,已經(jīng)成為移動(dòng)設(shè)備首選并且是最佳選擇的CMOS圖像傳感器可能是獲得更高利潤(rùn)和贏利的關(guān)鍵。
有明顯的例證表明,智能手機(jī)的相機(jī)對(duì)于消費(fèi)者非常重要,相機(jī)性能對(duì)消費(fèi)者最終從哪個(gè)商家購買產(chǎn)品可能有很強(qiáng)的影響力。例如,在2010年7月,PewResearch的一份研究報(bào)告顯示,76%的受訪成年人使用手機(jī)的相機(jī)。相比之下,72%的受訪者發(fā)送短信,38%的受訪者用手機(jī)訪問互聯(lián)網(wǎng)。同一項(xiàng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),34%的人使用他們的手機(jī)錄制視頻。最近,2011年3月的一個(gè)GSMArenaCameraPhone(照相手機(jī))使用報(bào)告顯示,98%的受訪手機(jī)用戶都以一定的頻率使用他們的照相手機(jī)。
在這個(gè)細(xì)分市場(chǎng),照相機(jī)及其所引發(fā)的各種應(yīng)用,如視頻通話或?qū)嵕霸鰪?qiáng)(augmentedreality)等等,可能會(huì)成為區(qū)分于其他不具特色Android手機(jī)的一個(gè)關(guān)鍵不同點(diǎn)和對(duì)照。
在500萬像素到800萬像素范圍內(nèi)CMOS圖像傳感器技術(shù)的進(jìn)步,將更有助于這種差異化。從圖1的例子可以看出,Aptina公司采用A-PIX技術(shù),以提高量子效率,并降低在CMOS圖像傳感器上產(chǎn)生的串?dāng)_。這種像素技術(shù)采用如導(dǎo)光體、深光電二極管和65nm工藝等先進(jìn)技術(shù),來改善像素性能以及整體圖像質(zhì)量。通過使用經(jīng)過驗(yàn)證的半導(dǎo)體制造工藝技術(shù),具備A-Pix技術(shù)的CMOS圖像傳感器能夠提供在性能和成本等方面的優(yōu)勢(shì),使它們成為智能手機(jī)和平板電腦應(yīng)用的絕佳選擇。