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中韓企業(yè)夾擊索尼半導體

2024-07-09
來源:半導體產業(yè)縱橫

作為日本電子半導體業(yè)巨頭,索尼的多項業(yè)務處在全球領先位置,如CIS(CMOS圖像傳感器)、Micro OLED顯示屏,以及游戲機等。但越是行業(yè)龍頭,就越容易成為眾矢之的,最近,索尼正在面對這些問題。

據(jù)媒體報道,蘋果將于今年秋天推出的iPhone 16,正在測試三星的4800萬像素CIS主攝像頭。

回顧以往機型,iPhone通常都是采用索尼的CIS,但從去年開始,雙方之間的合作出現(xiàn)了一些問題,報道稱,由于索尼未能及時交付新的圖像傳感器,導致iPhone 15難以確定上市時間,蘋果便要求三星開發(fā)新的圖像傳感器,為iPhone 16做準備。

今年5月,據(jù)The Information報道,蘋果向中國視涯科技派遣了技術人員,協(xié)助他們與日本索尼展開競爭。索尼是蘋果Vision Pro所用Micro OLED顯示屏的主要供應商,為了向索尼施壓,降低價格,蘋果正在加強視涯科技的能力并擴大其Micro OLED顯示屏產量。

另外,由于游戲全面數(shù)字化時代即將到來,微軟在今年1月對Xbox實體游戲部門進行了大幅裁員,據(jù)mainichi報道,索尼同樣對實體游戲部門進行了裁員,涉及員工約250人。據(jù)悉,索尼裁員的原因是流媒體服務已成為常態(tài),而藍光盤等傳統(tǒng)存儲介質的需求大幅下降。分析師Mat Piscatella此前預測過下一代Xbox大概率是純數(shù)字化平臺,索尼的下一代PlayStation平臺也將效仿這種做法。

01

索尼面對激烈的CIS競爭

2021年,三星的CIS市場份額為29%,索尼為46%;2022年,索尼為42%,三星19%,排在第三位的豪威(Omnivision)約為13%;2023年,索尼繼續(xù)穩(wěn)坐第一的位置,三星和豪威依然保持原位。

手機CIS依賴蘋果

據(jù)TechInsights統(tǒng)計,2023年,全球智能手機CIS市場規(guī)模略有增長,總收入超過140億美元,其中,索尼市場份額占55%,三星份額不足25%,豪威位居第三。

索尼的領導地位,得益于高端智能手機需求,該公司憑借相對大畫幅CIS產品組合主導了供應鏈。同時,中國智能手機市場,特別是中低端的疲軟,影響到了豪威和格科微的CIS訂單。

不過,索尼有一個隱患,那就是對蘋果的依賴度很高。

據(jù)Techlnsights分析,索尼半導體在日本長崎工廠生產了iPhone15系列手機相機中使用的先進CIS。蘋果在iPhone 15和iPhone 15 Pro的后置廣角攝像頭上采用了索尼的4800萬像素CIS,推升了索尼在4800像素以上高分辨率的細分市場份額。此外,蘋果還在iPhone 15 Pro Max的潛望式長焦鏡頭中采用了索尼新的1200萬像素產品IMX913。

據(jù)統(tǒng)計,索尼55%的智能手機CIS收入來自蘋果,同樣,蘋果對索尼的依賴度也比較高。正因為如此,蘋果正在與三星協(xié)調,希望能夠對索尼的CIS進行一定規(guī)模的替換。

據(jù)悉,將于今年秋季推出的iPhone 16將使用三星采用三晶圓堆疊設計的CIS,三片晶圓分別包含不同的元件:光電二極管、晶體管和模擬數(shù)字轉換器。CIS 中需要一個光電二極管和4個晶體管配合使用,其中,光電二極管負責將光信號轉換為電信號,而4個晶體管分別負責傳輸、放大、讀取和擦除這些電信號。

三晶圓堆疊設計可使不同晶圓層之間實現(xiàn)電互連,與傳統(tǒng)雙層堆疊相比,晶圓級的三維集成技術能同時提升傳輸速度,降低延時,帶來更高的性能和更低的功耗。這種設計,可以使蘋果在實現(xiàn)更高像素密度(縮小像素尺寸)的同時,通過減少干擾來降低噪聲。

由于這種堆疊技術不需要信號傳輸凸點,而是通過銅墊直接進行連接,使得CIS可以變得更小。不過,這種技術需要非常高的精度,目前,可能只有索尼和三星能夠為蘋果提供這一技術產品。

車用CIS被安森美壓制

除了手機,汽車也是CIS的一個重要應用市場。

目前,全球車用CIS市場已形成安森美、豪威、索尼三強爭霸的局面。

索尼正在挑戰(zhàn)安森美的行業(yè)領導者地位,目標是到2025財年占據(jù)全球39%的市場份額,其2022財年的市場份額約為14%。

目前,特斯拉Model 3配備8個攝像頭,而索尼與本田的合資公司,正計劃推出配備20多個攝像頭的電動汽車Afeela。

安森美已經察覺到索尼的野心,該公司高管于2023年10月底至11月初訪問日本,與汽車客戶進行討論。安森美表示,計劃2024年開始在日本生產部分CIS,以穩(wěn)定供應鏈,還宣傳了其“智能傳感”技術和HDR(高動態(tài)范圍)技術的優(yōu)勢。

中國競爭對手在崛起

除了國際大廠,中國本土CIS企業(yè)也在向索尼、三星看齊,爭取獲得更多中高端產品訂單。

豪威、格科微、思特威等中國廠商不斷研發(fā)高端CIS產品,以縮小與索尼、三星的差距,目前,正在中端市場主打性價比,在安卓手機、安防和車載領域取得了一定的市場份額。

自2023年第四季度以來,豪威的OV50H傳感器已經在國內大部分智能手機的高端旗艦主攝中商用,產品線已基本覆蓋榮耀中高端系列機型。2023年,思特威推出數(shù)款用于旗艦機主攝、包括長焦和廣角的輔攝系列高端CIS產品。2023年,格科微手機CIS的收入為22.42億元,3200萬像素產品采用了單芯片集成工藝,顯著提高了晶圓面積利用率,并可兼容1/3.1英寸的攝像頭模組尺寸,滿足5G手機緊湊的ID設計要求。

未來,智能手機CIS的升級方向將聚焦在結構設計優(yōu)化上,通過改進感光元件的結構和材料,進一步提升感光元件的性能,以及優(yōu)化和升級影像處理算法,通過AI算法突破硬件限制,進一步提升圖像的清晰度、動態(tài)范圍,并減少噪點,提高成像質量。

面對中國廠商CIS產品性能和價格的步步緊逼,索尼在安卓中高端市場已現(xiàn)頹勢。

精打細算

索尼集團社長十時裕樹透露,索尼旗下的CIS業(yè)務,在2024~2026年度(2024/4~2027/3)的3年內規(guī)劃的設備投資額,將比上一個3年減少約30%。

過去6年,索尼在CIS上的設備投資累計達100億美元,原計劃今后幾年的投資是不斷增加的,但從2024年開始將轉變方針。索尼指出,隨著收入和業(yè)務規(guī)模的增長,投入的資金自然也會增加。但與投入資金的絕對數(shù)量相比,更重要的是業(yè)務規(guī)模的合理增長和能否帶來利潤。當業(yè)務規(guī)模增長到一定水平后,就會進入資本回收階段,設備投資的速度就會放慢。

面對競爭,索尼的利潤正在被壓縮,因此,不能再像以前那樣大手大腳地花錢了,必須精打細算。

02

Micro OLED競爭升溫

蘋果的Vision Pro讓不為人知的Micro OLED熱了起來,這款蘋果MR設備有兩塊Micro OLED顯示屏。

Micro OLED面板是通過在單晶硅基板上蒸鍍OLED膜層,加快了響應速度,且功耗低、像素密度高、模組體積小,廣泛應用于AR、XR等產品,大尺寸Micro OLED也用于高端VR產品。

與CIS相比,索尼在Micro OLED市場的地位更穩(wěn)固。根據(jù)群智咨詢的數(shù)據(jù),2023年全球XR設備行業(yè)的Micro OLED屏出貨量中,索尼占比高達87%,前文提到的視涯科技市占率約7%。

早在2016年,索尼就針對VR/AR市場開發(fā)了Micro W-OLED(硅基白光OLED),2018年推出0.5英寸1600×1200分辨率的Micro W-OLED,2019年,索尼的Micro OLED已實現(xiàn)量產。得益于微透鏡技術的引入,索尼Micro OLED屏幕亮度大幅提升,2021年,其屏幕亮度達到5000nits,這也為其順利通過蘋果MR產品考驗做好了準備。

調研機構預測,2024年,全球微顯示屏出貨將達1600萬片,同比增長7%左右,未來5年,Micro OLED屏的年需求量將突破2100萬片,處于持續(xù)增長階段。在這種情況下,有越來越多的廠商加入到該技術和產品領域,據(jù)群智咨詢副總經理兼首席分析師陳軍介紹,根據(jù)不完全統(tǒng)計,全球有20家企業(yè)已涉足Micro OLED面板產業(yè)。在國外,除了索尼,韓國面板大廠LGD和三星也在布局Micro OLED。

自2020年以來,LGD一直在測試Micro OLED面板,為擴展MR市場做準備,2022年9月,LGD副總裁Yang Joon-young曾明確表示,Micro OLED將成為AR/VR微顯示器市場的主流技術。目前,LGD正在與Meta、SK海力士合作,以獲得資金和晶圓產線。

中國本土企業(yè)也在發(fā)力Micro OLED,如視涯科技、京東方、熙泰、湖畔等。其中,視涯科技、京東方布局較早,并具有獨立晶圓設計,OLED器件研發(fā)、設計、制造能力,技術和規(guī)模處于行業(yè)領先地位。

目前,Micro OLED產能不足,最大供應商索尼能提供的年產量最多為90萬片,而且,因為封裝問題,索尼的良率也比較低。其它廠商的產量很有限。在這種情況下,蘋果不得不未雨綢繆,不能過于依賴索尼,要培植新供應商,蘋果正在尋求與視涯科技和京東方的深入合作,以制衡索尼,降低成本。

視涯科技是蘋果的主要選擇,近年來,蘋果與視涯一直保持著緊密的聯(lián)系,希望其產品能夠達到Vision Pro的要求。

視涯科技已經建成了Micro OLED微型顯示器件生產線,一條產線每月可生產9000片12英寸晶圓。該公司正在推進第二條生產線建設,預計今年5月搬入設備。

據(jù)視涯科技聯(lián)合創(chuàng)始人劉波介紹,該公司產品在現(xiàn)有的架構上已經實現(xiàn)了比較高的PPI,可做到4K分辨率,能夠滿足目前的入門級要求。

“長遠來看,我們希望單眼分辨率能達到4K-6K,甚至更高,這要用新的架構才能實現(xiàn),將是一項新的挑戰(zhàn)。其次是亮度,視涯在2022年的量產亮度只有3000nit,2023年已經可以做到6000nit。將來的目標是10000nit。在保持高亮度的情況下,還需要大幅度提高產品壽命,未來2~3年,我們可以解決這些難題?!?/p>

有消息稱,視涯科技有可能于近期向蘋果供應Micro OLED。

據(jù)The Elec報道,蘋果正在開發(fā)一款更實惠的Vision Pro產品。

Vision Pro使用了索尼的Micro OLED面板,采用的是1.42英寸,像素密度接近3400 PPI,帶彩色濾光技術(wOLED+CF)的白色OLED顯示屏。這種復雜的顯示技術是價格昂貴的主要原因之一。蘋果正在研究新的顯示組件,它將比目前使用的顯示器更大,但分辨率要低一些,可以明顯降低成本。

在2024年的“Displayweek 2024大會”上,為了吸引蘋果,三星和LGD都展示了Micro OLED技術和產品。三星展示了與eMagin合作開發(fā)的1.03英寸RGB OLED微型顯示器,與wOLED+CF技術相比,它擁有更高的亮度。LG展示了一款亮度達到10000nit的1.3英寸4K OLED微型顯示器,利用微透鏡陣列(MLA)將亮度提高了約40%。

蘋果顯示出了對分辨率更低、面板更大的Micro OLED的興趣,采用這些器件的低成本Apple Vision最早可能在今年年底推出。這就給三星、LGD,以及中國Micro OLED廠商提供了更多商機,同時,也在給索尼施加壓力,迫使其降低Micro OLED面板價格。

03

結語

無論是CIS,還是Micro OLED,索尼都是行業(yè)領軍企業(yè)。但是,面對追趕者的競爭態(tài)勢,索尼也不敢松懈,要想保持優(yōu)勢,加大研發(fā)和生產投資必不可少。

目前,CIS已是紅海,作為頭部企業(yè),索尼的優(yōu)勢正在被蠶食,利潤率在下降,面對競爭,該公司也不得不精打細算,在投入產出比上花更多心思。

Micro OLED是藍海,憑借起步早和技術底蘊厚實的優(yōu)勢,索尼占據(jù)了絕對的霸主地位。目前,國內外多家廠商都看中了這片藍海,想從索尼那里分食更多蛋糕,但還需要大量投入,才能見到一些效果。


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