汽車圖像傳感器OnSemi排名第一，占比超50%

作者：陳路，主編，電子發(fā)燒友

【導(dǎo)讀】汽車圖像傳感器市場OnSemi（安森美半導(dǎo)體）已經(jīng)穩(wěn)坐老大寶座，市場份額達(dá)到51%，其他市場也是碩果累累，NVDIA、斯巴魯汽車、大疆無人機(jī)、Facebook無人銷售商店，都采用了OnSemi的CMOS攝像頭。

OnSemi（安森美半導(dǎo)體）已經(jīng)成為全球CMOS圖像傳感器的最主要供應(yīng)商，市場可以說是全面開花結(jié)果。在汽車市場，老大寶座當(dāng)仁不讓，市場份額達(dá)到51%，比所有競爭對(duì)手加起來的份額還大。在消費(fèi)市場，大疆無人機(jī)里面的百萬級(jí)像素CMOS圖像傳感器百分之百都是OnSemi提供的，Amazon Go無人商店、Facebook無人商店、AR/VR、掃描機(jī)、運(yùn)動(dòng)相機(jī)、計(jì)算機(jī)、機(jī)器人都在廣泛采用OnSemi CMOS圖像傳感器。在工業(yè)市場，海康威視小黃人分揀機(jī)器人、亞馬遜運(yùn)貨機(jī)器人、沃爾瑪掃貨機(jī)器人都在大量使用OnSemi的CMOS圖像傳感器。

圖1：安森美半導(dǎo)體在汽車圖像傳感器市場排名第一

安森美半導(dǎo)體現(xiàn)在有三個(gè)產(chǎn)品部門，第一個(gè)是PSG電源方案部，這個(gè)是在整個(gè)公司產(chǎn)值最大的一塊。第二個(gè)是模擬方案部，ASG。第三個(gè)是最小的，但也是成長速度最快的，就是CCD/CMOS圖像傳感部。

從市場分布來看，安森美半導(dǎo)體主要做5塊市場，第一是汽車，第二是工業(yè)，第三是通信，第四是消費(fèi)，第五是計(jì)算。最大的營收來自汽車市場，占到三分之一，工業(yè)市場占四分之一。

安森美半導(dǎo)體圖像傳感器部全球市場及應(yīng)用工程副總裁易繼輝（Sammy Yi）表示：“亞洲（特別是中國）是我們整個(gè)最大的一塊市場，所以整個(gè)公司的重心基本上在亞洲，制造、生產(chǎn)、銷售、營銷都以亞洲和中國為主。”

安森美半導(dǎo)體在圖像傳感器的底氣從何而來？它為什么能在短短幾年內(nèi)做到市場老大地位？原來安森美半導(dǎo)體在過去六七年已經(jīng)做了很長的戰(zhàn)略布局，收購了很多業(yè)界元老級(jí)圖像傳感器公司。

第一家收購的就是在歐洲的Cypress image，它的前身是Fillfactory，再早就是imec，它相當(dāng)于歐洲最著名的研發(fā)中心。第二家收購的就是Kodak image，后來改名叫做TRUESENSE，這也是在業(yè)界非常有名的，做CCD做的非常久。最后一家收購的是Aptina，Aptina的前身是Micron，Micron的前身就是Photobit?？梢哉f安森美半導(dǎo)體圖像傳感器部是業(yè)界三個(gè)最元老公司的整合。

易總表示，OnSemi在業(yè)界創(chuàng)造了非常多的第一，如果你們了解這個(gè)行業(yè)，應(yīng)該一提到圖像傳感器就會(huì)想到RGB（紅綠藍(lán)）。這個(gè)格式叫做Bayerpattern，這是OnSemi一位員工的名字，以這位員工名字命名的，Bayer pattern是OnSemi公司最早發(fā)明的。全球最早的一顆CMOS 圖像傳感器`也是OnSemi公司開發(fā)出來的，開發(fā)于1993年24年前，從第一顆最低端的可能連VGA都達(dá)不到，但到現(xiàn)在全球可能幾十億顆的圖像傳感器，這是OnSemi公司感覺到最驕傲的一點(diǎn)。

再一個(gè)是Global Shutter的全局曝光，也是全球第一個(gè)開發(fā)出來的。易總說：“現(xiàn)在OnSemi已經(jīng)進(jìn)入到了第八代產(chǎn)品，我們的競爭對(duì)手還在第三、第四代。2005年我們就進(jìn)入了汽車，全球第一個(gè)專門為汽車設(shè)計(jì)的圖像傳感器。到目前為止，我們已經(jīng)有3億顆圖像傳感器在路上跑。另外，我們公司在業(yè)界的知識(shí)產(chǎn)權(quán)是最多的，超過2000件IP?！?/p>

他重點(diǎn)指出：“我們的使命就是要?jiǎng)?chuàng)造出比人眼功能更好的圖像傳感器?！?/p>

汽車目前是CMOS圖像傳感器最大的市場。因?yàn)殡S著ADAS的普及，現(xiàn)在一輛汽車需要配備十幾個(gè)攝像頭，未來隨著自動(dòng)駕駛或無人駕駛的升級(jí)，汽車需要的攝像頭還會(huì)增加。去年全球一共銷出了1億輛汽車，你想想這是多大的需求量。

圖2：汽車圖像傳感器未來增長前景非常巨大

汽車未來有兩個(gè)最大的發(fā)展趨勢(shì)，一是汽車功能電子化，二是輔助駕駛和自動(dòng)駕駛。易總表示，這二個(gè)趨勢(shì)未來會(huì)提高安森美半導(dǎo)體在汽車市場競爭優(yōu)勢(shì)，因?yàn)槲覀儺a(chǎn)品線很寬，不僅有電源和功率元件產(chǎn)品，而且自動(dòng)駕駛、先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)里所需要的CMOS圖像傳感器、毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)我們都有。

2018年將是很重要的一個(gè)汽車行業(yè)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，汽車行業(yè)100多年的歷史，但是在特斯拉的Model S出來以后，大家才覺得汽車行業(yè)還這么做，所以現(xiàn)在介入汽車行業(yè)的人已經(jīng)不是傳統(tǒng)的汽車廠了。很多做高科技的公司都跑進(jìn)來做汽車，包括中國最著名的百度，這是汽車行業(yè)以前沒有的。所以，今年將是一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，汽車行業(yè)突飛猛晉地大幅度的發(fā)展、快速的發(fā)展，也可能將來就按照Moore's law（摩爾定律）來開發(fā)汽車了，以前所有的計(jì)算機(jī)都是按照Moore's law來做，汽車基本上會(huì)按部就班很平穩(wěn)的發(fā)展。

易總說：“安森美半導(dǎo)體在ADAS領(lǐng)域占全球70%的市場，這也是因?yàn)槲覀冊(cè)缙诮槿脒@個(gè)市場多年耕耘的成果。我們?cè)谡麄€(gè)汽車行業(yè)、圖像傳感器是有最完整的方案，從VGA、百萬像素、200萬、400萬、700萬、800萬到更高的1200萬都有方案，而且我們的產(chǎn)品是系列化產(chǎn)品，你調(diào)試了一款產(chǎn)品以后，如果要調(diào)其他的產(chǎn)品和設(shè)計(jì)其他的攝像頭方案的話就非常容易，你不需要把它作為一個(gè)完全不同的產(chǎn)品來開發(fā)?！?/p>

安森美半導(dǎo)體CMOS圖像傳感器在汽車市場廣受青睞的另一個(gè)重要因素是其低光照性能和寬動(dòng)態(tài)范圍，這使得安森美的產(chǎn)品在汽車進(jìn)出隧道時(shí)的表現(xiàn)非常好。

圖3：安森美半導(dǎo)體CMOS圖像傳感器動(dòng)態(tài)范圍高達(dá)140分貝以上

圖4：OnSemi和競爭對(duì)手產(chǎn)品在過隧道時(shí)的性能表現(xiàn)

這是美國最著名的一個(gè)隧道，所有的車廠拿到相機(jī)都會(huì)開到這個(gè)隧道里做實(shí)驗(yàn)，你從出口的時(shí)候這個(gè)地方，因?yàn)檫@邊非常黑，這邊非常亮，就看你的相機(jī)的寬動(dòng)態(tài)效果怎么樣，這是安森美競爭對(duì)手最新的一塊測試，這是客戶測試出來的效果。

易總說：“OnSemi也是百度Apollo平臺(tái)的戰(zhàn)略合作伙伴，今年在美國CES上百度和我們發(fā)布的消息。此外，我們也是NVIDIA唯一的CMOS圖像傳感器供應(yīng)商，這個(gè)消息也是在今年CES發(fā)布的?！?/p>

特斯拉做自動(dòng)駕駛做的很好，實(shí)際上這款車在輔助駕駛L3已經(jīng)全球領(lǐng)先了，它的前視和后視都是用OnSemi的CMOS攝像頭。

圖5：安森美半導(dǎo)體已擁有60家以上圖像方案合伙伙伴

在生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)方面，易總說：“今天圖像傳感器很難光賣一個(gè)芯片或攝像頭，它的整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)非常復(fù)雜，我們已有超過60家的方案合作伙伴，有專門的一個(gè)團(tuán)隊(duì)去做這些業(yè)務(wù)的開發(fā)。這是我們跟競爭對(duì)手完全不一樣的，我們競爭對(duì)手只是說在開發(fā)芯片，我們把整個(gè)芯片系統(tǒng)都在整合。而且我們有非常完整一系列的產(chǎn)品，包括我們未來技術(shù)的開發(fā)、包括從芯片技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)的安全技術(shù)、功能安全技術(shù)一整套都有我們的roadmap路線圖。”

在消費(fèi)市場，大疆無人機(jī)采用的百萬級(jí)像素圖像傳感器百分之百都是我們提供的，F(xiàn)acebook和亞馬遜無人商店都在使用我們的CMOS攝像頭。工業(yè)掃描、高端安防、機(jī)器人、AR/VR都是OnSemi的主打市場，而且這些都是和人工智能有關(guān)系。

安防市場中國絕對(duì)是最大的市場，主要是中國政府的安全城市政策帶動(dòng)了一大批的供應(yīng)商。整個(gè)北美是第二大市場，整個(gè)市場的趨勢(shì)200萬像素CMOS圖像傳感器目前來講還是主流，但是在慢慢已經(jīng)開始往400萬、500萬轉(zhuǎn)， 800萬像素也已經(jīng)在開發(fā)了。

圖6：安防市場對(duì)400-500萬像素CMOS攝像頭需求在增長

安防市場的要求和汽車很像，但也不完全一樣，它也是要低溫、低照度，因?yàn)閿z像頭放在外面以后白天晚上都要看的，再一個(gè)是高動(dòng)態(tài)，你的相機(jī)是固定的，太陽是動(dòng)的，光線是動(dòng)的，有可能在太陽直照的情況下，高幀率、高分辨率、網(wǎng)絡(luò)安全、人工智能，就是你不光拿它的視頻，拿到視頻以后能夠分析。

很重要的一點(diǎn)，現(xiàn)在像商湯、曠視目前做的多數(shù)在云端的這些運(yùn)算，包括大華，很多運(yùn)算功能都是在云端，這有幾個(gè)缺陷，一是這么大的數(shù)據(jù)量全部傳出來名單再傳回來，成本非常高；二是延時(shí)，很多情況下馬上知道是怎么回事，延時(shí)非常久。所以，現(xiàn)在有個(gè)概念叫邊緣計(jì)算，把AI的功能往設(shè)備端放，包括我們的攝像頭。

易總表示：“我們的產(chǎn)品從成長非?？?。200萬、400萬、500萬、800萬像素，而且我們都有近紅外，包括我們400萬近紅外，500萬近紅外，800萬近紅外都有?！?/p>

這里講一個(gè)例子，這是500萬像素的。我們?cè)诮t外的感光率提高兩倍，這是在業(yè)績走在前列的，再一個(gè)有背照，背照也是為了提高低照度的工藝。幀率每秒60幀，寬動(dòng)態(tài)。這個(gè)在市場已經(jīng)開始應(yīng)用了。

圖7：OnSemi CMOS圖像傳感器在CES獲創(chuàng)新獎(jiǎng)

現(xiàn)在的3D深度信息基本需要兩個(gè)攝像頭、立體攝像頭，或者需要結(jié)合光才能反饋出3D的信息。OnSemi這一款在業(yè)界是第一款，唯一的一個(gè)攝像頭、一個(gè)sensor同時(shí)能夠提供圖像和3D的信息，就是深度信息和圖像信息同時(shí)能夠提供，而且是低功耗，非常低的低功耗，不是一點(diǎn)點(diǎn)低。然后幀數(shù)可以達(dá)到每秒120。這一款產(chǎn)品今年在美國CES得到了創(chuàng)新獎(jiǎng)。

在工業(yè)市場，安森美半導(dǎo)體介入的市場應(yīng)用非常廣泛，這是比消費(fèi)領(lǐng)域還要廣泛的一個(gè)領(lǐng)域，機(jī)器視覺、平板檢測、工業(yè)自動(dòng)化、ITS智能交通、醫(yī)療成像、科學(xué)研究、顯微鏡、高端監(jiān)控、國防航空，還有生物和其他的，應(yīng)用方面非常廣泛。

一個(gè)成功的應(yīng)用案例是我們的客戶海康威視開發(fā)出來的機(jī)器人，叫做“小黃人”。在申通的物流中心，現(xiàn)在已經(jīng)用它取代了人工，只有擺放包裹的人，所有的運(yùn)輸和分撿都已經(jīng)靠小黃人實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化了。在這個(gè)上面有一個(gè)攝像頭，可以放這個(gè)包裹，什么包裹應(yīng)該送到哪里，然后在哪一個(gè)分撿口，這個(gè)機(jī)器人自動(dòng)送到分撿口。這個(gè)上面現(xiàn)在是一個(gè)攝像頭，現(xiàn)在開發(fā)是兩個(gè)攝像頭，這塊產(chǎn)品是四到五個(gè)攝像頭，這個(gè)產(chǎn)品本身就變成一個(gè)無人駕駛的產(chǎn)品?，F(xiàn)在這個(gè)包括阿里巴巴、京東，所有的都在開發(fā)這些物流，分撿中心物流的自動(dòng)化，這就是一個(gè)例子。沒電了自己又回去充電，這個(gè)一天24小時(shí)連軸轉(zhuǎn)，所有的這些安排、網(wǎng)絡(luò)都是系統(tǒng)里面直接安排好的。

另一個(gè)成功應(yīng)用案例是亞馬遜的倉庫機(jī)器人。這個(gè)機(jī)器人最多能夠一噸重的貨物，整個(gè)貨架全部移動(dòng)，一噸重。這個(gè)現(xiàn)在有兩個(gè)攝像頭，一個(gè)在底下看二維碼，上面的看貨架，看貨架有沒有拿對(duì)，上面要多一個(gè)攝像頭，包括上面有激光雷達(dá)、超聲波和毫米波雷達(dá)，這個(gè)是一個(gè)小的無人駕駛的機(jī)器人，這些自動(dòng)化越來越高了。

以前是要人工到貨架拿貨，現(xiàn)在是送到這里，分撿員站在臺(tái)上，它自己過來，效率和成本，最多兩年投資就拿回來了，所以現(xiàn)在大家都在投入這個(gè)。

還有美國沃爾瑪商場里的機(jī)器人，這里面有15個(gè)攝像頭都是OnSemi的，它把貨架進(jìn)行掃描，及時(shí)報(bào)告控制中心哪個(gè)貨架缺什么貨。沃爾瑪每一年因?yàn)樨浖軟]有擺滿，損失的銷售額是幾十億美元，所以他們對(duì)這個(gè)非常重視。

所以機(jī)器視覺發(fā)展非常廣泛，應(yīng)用非常廣泛，發(fā)展非?？?。醫(yī)療、軍事、航天、機(jī)器人、2025中國制造、機(jī)器視覺都是和AI有關(guān)系。

至于CMOS和CCD未來競爭態(tài)勢(shì)，有些人認(rèn)為CMOS要取代CCD，這是一個(gè)趨勢(shì)，CMOS在它的設(shè)計(jì)制造、包括它的性能都在提高，但是它的性能在某些方面還達(dá)不到業(yè)界的要求，所以現(xiàn)在市場上CCD的成長還是很快，當(dāng)然它的市場份額沒有像CMOS那樣大。CCD的一些好處和優(yōu)勢(shì)就是均勻度，現(xiàn)在所有的顯示屏已經(jīng)到了4K，4K就是說它的像素點(diǎn)非常小。

再一個(gè)是OLED，和傳統(tǒng)的LED不一樣，傳統(tǒng)的LED就是它的發(fā)光源是一個(gè)板，在底下發(fā)光的，均勻的，OLED是每一個(gè)pixel本身有個(gè)發(fā)光源，每個(gè)像素點(diǎn)(pixel)的均勻度很難控制，它是靠制造程序來控制的，不是設(shè)計(jì)能設(shè)計(jì)出來的。所以這里怎么監(jiān)測這些均勻度，在非常小的像素點(diǎn)里去檢測，這個(gè)需要CCD，只有CCD能夠滿足這種要求。所以，CCD在特定場景下還是有它的需求，不是所有的CMOS就完全取代CCD了。不要認(rèn)為CCD已經(jīng)完了，業(yè)界已經(jīng)沒有用了，全部被CMOS取代了，不是這么回事。當(dāng)然CMOS還在不斷的成長進(jìn)步，安森美半導(dǎo)體是唯一的一家又有CMOS又有CCD的，有些公司做CCD，有些只做CMOS，OnSemi是兩個(gè)都在做，因?yàn)槭袌鰧?duì)二個(gè)都有需求。

圖8：OnSemi下一代X-ClassCMOS圖像傳感器

OnSemi今年三月份在上海發(fā)布了下一代X-Class級(jí)CMOS圖像傳感器，從單一到一個(gè)系列，下一代就是系列，一系列的系列產(chǎn)品。原來是pixel size是一樣，以后像素大小和尺寸可以組成一個(gè)系列，這個(gè)寬動(dòng)態(tài)組成一個(gè)系列。比如低速的做一個(gè)系列，這樣的話客戶開發(fā)只要開發(fā)出幾個(gè)，所有的產(chǎn)品都可以用，怎樣更快的幫助客戶導(dǎo)入、產(chǎn)品導(dǎo)入、性價(jià)比導(dǎo)入市場。

易總說：“這個(gè)原來是一維空間的系列產(chǎn)品，現(xiàn)在變成兩維空間系列產(chǎn)品，這是一個(gè)新的概念，這是我們推出的產(chǎn)品就是X系列，叫做XGS，800萬像素和1200萬像素，這是首推的。這個(gè)屬于X-class系列里面最先推出的兩款產(chǎn)品，它的像素是3.2微米，這個(gè)比原來的PYTHON小很多，PYTHON是4.5微米，這個(gè)是3.2微米。這是什么概念？像素小在同樣的光學(xué)尺寸下，你的像素就高。比如一英寸的尺寸下，原來你只能做到1600萬，你用小像素點(diǎn)同樣的尺寸可以做到2500萬，因?yàn)樗南袼厣?，你可以把更多的像素放在同樣的光學(xué)尺寸里?！?/p>

XGS8000可以做到4K，1200萬像素。還有很重要的一點(diǎn)，這個(gè)系列產(chǎn)品可以放到29×29的攝像機(jī)尺寸里，所有的客戶聽到這一點(diǎn)都說太好了，因?yàn)楝F(xiàn)在包括工業(yè)也是要求相機(jī)越來越小。

這是一個(gè)3.2微米的全局曝光的產(chǎn)品，它在同樣光學(xué)尺寸下，它的像素就高，分辨率就高。易總指出：“它有2個(gè)優(yōu)勢(shì)，一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是功耗比競爭對(duì)手的功耗小了非常多，再一個(gè)是全局曝光。”