作者：陳路，主編，電子發燒友

【導讀】汽車圖像傳感器市場OnSemi（安森美半導體）已經穩坐老大寶座，市場份額達到51%，其他市場也是碩果累累，NVDIA、斯巴魯汽車、大疆無人機、Facebook無人銷售商店，都采用了OnSemi的CMOS攝像頭。

OnSemi（安森美半導體）已經成為全球CMOS圖像傳感器的最主要供應商，市場可以說是全面開花結果。在汽車市場，老大寶座當仁不讓，市場份額達到51%，比所有競爭對手加起來的份額還大。在消費市場，大疆無人機里面的百萬級像素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、運動相機、計算機、機器人都在廣泛采用OnSemi CMOS圖像傳感器。在工業市場，海康威視小黃人分揀機器人、亞馬遜運貨機器人、沃爾瑪掃貨機器人都在大量使用OnSemi的CMOS圖像傳感器。

圖1：安森美半導體在汽車圖像傳感器市場排名第一

安森美半導體現在有三個產品部門，第一個是PSG電源方案部，這個是在整個公司產值最大的一塊。第二個是模擬方案部，ASG。第三個是最小的，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，安森美半導體主要做5塊市場，第一是汽車，第二是工業，第三是通信，第四是消費，第五是計算。最大的營收來自汽車市場，占到三分之一，工業市場占四分之一。

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

安森美半導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做到市場老大地位？原來安森美半導體在過去六七年已經做了很長的戰略布局，收購了很多業界元老級圖像傳感器公司。

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，它相當于歐洲最著名的研發中心。第二家收購的就是Kodak image，后來改名叫做TRUESENSE，這也是在業界非常有名的，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。可以說安森美半導體圖像傳感器部是業界三個最元老公司的整合。

易總表示，OnSemi在業界創造了非常多的第一，如果你們了解這個行業，應該一提到圖像傳感器就會想到RGB（紅綠藍）。這個格式叫做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公司最早發明的。全球最早的一顆CMOS 圖像傳感器`也是OnSemi公司開發出來的，開發于1993年24年前，從第一顆最低端的可能連VGA都達不到，但到現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。

再一個是Global Shutter的全局曝光，也是全球第一個開發出來的。易總說：“現在OnSemi已經進入到了第八代產品，我們的競爭對手還在第三、第四代。2005年我們就進入了汽車，全球第一個專門為汽車設計的圖像傳感器。到目前為止，我們已經有3億顆圖像傳感器在路上跑。另外，我們公司在業界的知識產權是最多的，超過2000件IP。”

他重點指出：“我們的使命就是要創造出比人眼功能更好的圖像傳感器。”

汽車目前是CMOS圖像傳感器最大的市場。因為隨著ADAS的普及，現在一輛汽車需要配備十幾個攝像頭，未來隨著自動駕駛或無人駕駛的升級，汽車需要的攝像頭還會增加。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

汽車未來有兩個最大的發展趨勢，一是汽車功能電子化，二是輔助駕駛和自動駕駛。易總表示，這二個趨勢未來會提高安森美半導體在汽車市場競爭優勢，因為我們產品線很寬，不僅有電源和功率元件產品，而且自動駕駛、先進駕駛輔助系統里所需要的CMOS圖像傳感器、毫米波雷達和激光雷達我們都有。

2018年將是很重要的一個汽車行業的轉折點，汽車行業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還這么做，所以現在介入汽車行業的人已經不是傳統的汽車廠了。很多做高科技的公司都跑進來做汽車，包括中國最著名的百度，這是汽車行業以前沒有的。所以，今年將是一個轉折點，汽車行業突飛猛晉地大幅度的發展、快速的發展，也可能將來就按照Moore's law（摩爾定律）來開發汽車了，以前所有的計算機都是按照Moore's law來做，汽車基本上會按部就班很平穩的發展。

易總說：“安森美半導體在ADAS領域占全球70%的市場，這也是因為我們早期介入這個市場多年耕耘的成果。我們在整個汽車行業、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，而且我們的產品是系列化產品，你調試了一款產品以后，如果要調其他的產品和設計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完全不同的產品來開發。”

安森美半導體CMOS圖像傳感器在汽車市場廣受青睞的另一個重要因素是其低光照性能和寬動態范圍，這使得安森美的產品在汽車進出隧道時的表現非常好。

圖3：安森美半導體CMOS圖像傳感器動態范圍高達140分貝以上

圖4：OnSemi和競爭對手產品在過隧道時的性能表現

這是美國最著名的一個隧道，所有的車廠拿到相機都會開到這個隧道里做實驗，你從出口的時候這個地方，因為這邊非常黑，這邊非常亮，就看你的相機的寬動態效果怎么樣，這是安森美競爭對手最新的一塊測試，這是客戶測試出來的效果。

易總說：“OnSemi也是百度Apollo平臺的戰略合作伙伴，今年在美國CES上百度和我們發布的消息。此外，我們也是NVIDIA唯一的CMOS圖像傳感器供應商，這個消息也是在今年CES發布的。”

特斯拉做自動駕駛做的很好，實際上這款車在輔助駕駛L3已經全球領先了，它的前視和后視都是用OnSemi的CMOS攝像頭。

圖5：安森美半導體已擁有60家以上圖像方案合伙伙伴

在生態系統建設方面，易總說：“今天圖像傳感器很難光賣一個芯片或攝像頭，它的整個生態系統已經非常復雜，我們已有超過60家的方案合作伙伴，有專門的一個團隊去做這些業務的開發。這是我們跟競爭對手完全不一樣的，我們競爭對手只是說在開發芯片，我們把整個芯片系統都在整合。而且我們有非常完整一系列的產品，包括我們未來技術的開發、包括從芯片技術、網絡的安全技術、功能安全技術一整套都有我們的roadmap路線圖。”

在消費市場，大疆無人機采用的百萬級像素圖像傳感器百分之百都是我們提供的，Facebook和亞馬遜無人商店都在使用我們的CMOS攝像頭。工業掃描、高端安防、機器人、AR/VR都是OnSemi的主打市場，而且這些都是和人工智能有關系。

安防市場中國絕對是最大的市場，主要是中國政府的安全城市政策帶動了一大批的供應商。整個北美是第二大市場，整個市場的趨勢200萬像素CMOS圖像傳感器目前來講還是主流，但是在慢慢已經開始往400萬、500萬轉， 800萬像素也已經在開發了。

圖6：安防市場對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，因為攝像頭放在外面以后白天晚上都要看的，再一個是高動態，你的相機是固定的，太陽是動的，光線是動的，有可能在太陽直照的情況下，高幀率、高分辨率、網絡安全、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，現在像商湯、曠視目前做的多數在云端的這些運算，包括大華，很多運算功能都是在云端，這有幾個缺陷，一是這么大的數據量全部傳出來名單再傳回來，成本非常高；二是延時，很多情況下馬上知道是怎么回事，延時非常久。所以，現在有個概念叫邊緣計算，把AI的功能往設備端放，包括我們的攝像頭。

易總表示：“我們的產品從成長非常快。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。”

這里講一個例子，這是500萬像素的。我們在近紅外的感光率提高兩倍，這是在業績走在前列的，再一個有背照，背照也是為了提高低照度的工藝。幀率每秒60幀，寬動態。這個在市場已經開始應用了。

圖7：OnSemi CMOS圖像傳感器在CES獲創新獎

現在的3D深度信息基本需要兩個攝像頭、立體攝像頭，或者需要結合光才能反饋出3D的信息。OnSemi這一款在業界是第一款，唯一的一個攝像頭、一個sensor同時能夠提供圖像和3D的信息，就是深度信息和圖像信息同時能夠提供，而且是低功耗，非常低的低功耗，不是一點點低。然后幀數可以達到每秒120。這一款產品今年在美國CES得到了創新獎。

在工業市場，安森美半導體介入的市場應用非常廣泛，這是比消費領域還要廣泛的一個領域，機器視覺、平板檢測、工業自動化、ITS智能交通、醫療成像、科學研究、顯微鏡、高端監控、國防航空，還有生物和其他的，應用方面非常廣泛。

一個成功的應用案例是我們的客戶海康威視開發出來的機器人，叫做“小黃人”。在申通的物流中心，現在已經用它取代了人工，只有擺放包裹的人，所有的運輸和分撿都已經靠小黃人實現自動化了。在這個上面有一個攝像頭，可以放這個包裹，什么包裹應該送到哪里，然后在哪一個分撿口，這個機器人自動送到分撿口。這個上面現在是一個攝像頭，現在開發是兩個攝像頭，這塊產品是四到五個攝像頭，這個產品本身就變成一個無人駕駛的產品。現在這個包括阿里巴巴、京東，所有的都在開發這些物流，分撿中心物流的自動化，這就是一個例子。沒電了自己又回去充電，這個一天24小時連軸轉，所有的這些安排、網絡都是系統里面直接安排好的。

另一個成功應用案例是亞馬遜的倉庫機器人。這個機器人最多能夠一噸重的貨物，整個貨架全部移動，一噸重。這個現在有兩個攝像頭，一個在底下看二維碼，上面的看貨架，看貨架有沒有拿對，上面要多一個攝像頭，包括上面有激光雷達、超聲波和毫米波雷達，這個是一個小的無人駕駛的機器人，這些自動化越來越高了。

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

還有美國沃爾瑪商場里的機器人，這里面有15個攝像頭都是OnSemi的，它把貨架進行掃描，及時報告控制中心哪個貨架缺什么貨。沃爾瑪每一年因為貨架沒有擺滿，損失的銷售額是幾十億美元，所以他們對這個非常重視。

所以機器視覺發展非常廣泛，應用非常廣泛，發展非常快。醫療、軍事、航天、機器人、2025中國制造、機器視覺都是和AI有關系。

至于CMOS和CCD未來競爭態勢，有些人認為CMOS要取代CCD，這是一個趨勢，CMOS在它的設計制造、包括它的性能都在提高，但是它的性能在某些方面還達不到業界的要求，所以現在市場上CCD的成長還是很快，當然它的市場份額沒有像CMOS那樣大。CCD的一些好處和優勢就是均勻度，現在所有的顯示屏已經到了4K，4K就是說它的像素點非常小。

再一個是OLED，和傳統的LED不一樣，傳統的LED就是它的發光源是一個板，在底下發光的，均勻的，OLED是每一個pixel本身有個發光源，每個像素點(pixel)的均勻度很難控制，它是靠制造程序來控制的，不是設計能設計出來的。所以這里怎么監測這些均勻度，在非常小的像素點里去檢測，這個需要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。不要認為CCD已經完了，業界已經沒有用了，全部被CMOS取代了，不是這么回事。當然CMOS還在不斷的成長進步，安森美半導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是兩個都在做，因為市場對二個都有需求。

圖8：OnSemi下一代X-ClassCMOS圖像傳感器

OnSemi今年三月份在上海發布了下一代X-Class級CMOS圖像傳感器，從單一到一個系列，下一代就是系列，一系列的系列產品。原來是pixel size是一樣，以后像素大小和尺寸可以組成一個系列，這個寬動態組成一個系列。比如低速的做一個系列，這樣的話客戶開發只要開發出幾個，所有的產品都可以用，怎樣更快的幫助客戶導入、產品導入、性價比導入市場。

易總說：“這個原來是一維空間的系列產品，現在變成兩維空間系列產品，這是一個新的概念，這是我們推出的產品就是X系列，叫做XGS，800萬像素和1200萬像素，這是首推的。這個屬于X-class系列里面最先推出的兩款產品，它的像素是3.2微米，這個比原來的PYTHON小很多，PYTHON是4.5微米，這個是3.2微米。這是什么概念？像素小在同樣的光學尺寸下，你的像素就高。比如一英寸的尺寸下，原來你只能做到1600萬，你用小像素點同樣的尺寸可以做到2500萬，因為它的像素少，你可以把更多的像素放在同樣的光學尺寸里。”

XGS8000可以做到4K，1200萬像素。還有很重要的一點，這個系列產品可以放到29×29的攝像機尺寸里，所有的客戶聽到這一點都說太好了，因為現在包括工業也是要求相機越來越小。

這是一個3.2微米的全局曝光的產品，它在同樣光學尺寸下，它的像素就高，分辨率就高。易總指出：“它有2個優勢，一個優勢就是功耗比競爭對手的功耗小了非常多，再一個是全局曝光。”