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什么是 CIS?
CIS 是英文 CMOS Image Sensor 的缩写，即互补金属氧化物半导体图像传感器，它与电荷耦合器件（Charge Coupled Device，CCD）图像传感器同属于半导体图像传感器门下。
典型的 CIS 芯片结构示意图 | 信息源：cnki
对比 CCD，CIS 具有单片集成、低功耗、低成本、体积小、图像信息可随机读取等一系列优点，与移动设备和各类小型化设备的发展趋势相吻合，因此在手机、安防、汽车等诸多领域已经取代了 CCD 图像传感器，并开始向物联网、高清专业摄像、高精度工业、医疗成像和抗辐射太空成像等专业高端领域迈进。
CIS 全球行情分析
根据 WSTS 统计，2019 年全球图像传感器销售规模达到 193.2 亿美元，其中，CIS 贡献 188.1 亿美元，同比增长 26.3%，成为半导体产业中增长最快的产品之一。
此外，根据 IC Insights 数据，预计到 2023 年全球 CIS 销售额将达到 215 亿美元，2018-2023 年复合增长率为 8.7%；从出货量看，2019 年预计全球出货量达到 61 亿颗，2023 年有望突破 95 亿颗，2018-2023 年全球 CIS 出货量年复合增长率达到 11.7%。
信息源 | IHS Markit
从全球 CIS 市场份额来看，据 IHS Markit 数据显示，目前索尼以 50.1%的市占率占据绝对霸主地位，三星以 20.5%位居第二，豪威、安森美、SK 海力士分别位列第三、第四和第五。
索尼是 CIS 产业的元老了，2015 年又收购东芝图像传感器业务，其对工艺的深刻理解，加上日本人对电路设计完美度的高要求，催生了“索尼专属”高像素、高感光、新结构的 CIS，占据了大部分高端镜头特别是苹果的摄像头 CMOS 份额，为其赚得盆满钵满，至今生产线都是满负荷工作中。作为全球半导体巨头的三星在 CIS 这块则主要以自给自足为主，而国内主要的中端 CMOS 芯片大多数来自于豪威，其中华为的终端 CMOS 芯片主要就是由豪威提供的，欧菲光的镜头模组中，豪威也占据很大份额。
CIS 市场前景看好，中国机会何在？
从 2019 年第三季度开始，全球进入 CIS 芯片缺货严峻期，手机、安防、汽车等领域对 CIS 的需求度越来越大，索尼、三星等 IDM 产线全部满载。而 CIS 属于特殊制程，包括从 lens、color filter、photo die 与 logic 的制作与整合封装，且没有通用的公版开发流程，因此“不是谁都能进来赚一把的”。此外，高端 CIS 所对应的 12 英寸晶圆从开始生产到制成芯片，至少需要 12-14 周的时间，再加上模组厂商的整合时间，最快也需要 4 个月左右才能缓解产能问题，这又从另一个方面加剧了 CIS 产能的紧张程度。
面对市场需求的扩张，中国该如何把握机会呢？这里从以下四个方面展开讨论。
- 市场方面：靠差异化盈利模式活下来
中国 CIS 起步晚，主要占据的是中低端市场，目前采用的都是跟随模式，无法抓取高毛利，市场话语权较弱。不过在中低端产品的销量上面还是可喜的，这是我国采用差异化盈利模式的成功点。根据旭日大数据监测，截至 2019 年 6 月，格科微以 92.8kk 的出货量排名全球第一，豪威和思比科则分别以 50kk 和 28kk 的出货量位居第四和第五。
信息源 | 旭日大数据
此外，制造产能部分，国内大多数 CIS 设计厂家都是 Fabless 模式，比如豪威主要依靠台积电和中芯国际，还稍微好一点；而格科微此前则深度捆绑在了三星身上，三星 Fab 满载加上中美贸易战的影响，外包 Fab 对于扩产意愿较低，使得格科微产能受到威胁，这也是格科微痛下决心在嘉善项目投产之际，再在临港新片区投建“12 英寸 CIS 集成电路特色工艺研发与产业化项目”的重要原因吧。
- 技术方面：寻求突破点
首先盘点一下索尼、三星和我国 CIS 产业前五（豪威科技、格科微、思特威、思比科、比亚迪微电子）的最新技术，见下表：
信息源 | 网络，与非网整理
纵观 CIS 发展历程，CIS 经历了两次重大的技术变革，第一次是背照式技术方案替代前照式技术方案，这一次技术变革成就了行业巨头索尼的霸主地位，而目前行业正经历着第二次技术革命，堆叠式方案逐渐替代背照式技术方案，科技革命带来的行业变革不可避免。
面对机遇与挑战，比亚迪微电子表示，“国内传感器厂商对图像传感器的机理、新的前沿技术等这类需要大投入的研究未能进行深入、持续的研究，但正是这类研究一旦突破出成果，会形成行业方向的变化，谁先突破谁就能拔得头筹。”
- 人才方面：高校培养+国外引进
人才一直是第一生产力，半导体这样的技术高要求型产业更是如此，因此，除了技术积累以及研发能力之外，还需要大量的半导体研发、制造方面的人才。
思特威在接受采访时表示，“与国外厂商相比，国内厂商还在人才吸引能力等方面仍然存在一些劣势，但公司指出了这种差距正在逐渐缩小。“一方面是加大人才的内部培养，比如高校对口人才输出；另一方面就是大力引进海归人才，这个时候许多像江上舟、尹志尧、张汝京、陈大同这样的半导体前辈们起到了非常大的作用，希望这样的爱国科技人士能再多一些，愿意回国报效的能人志士就会增加一点，本土半导体行业追赶国际水平的脚步就会快上不少。
- 资金方面：企业自有+金融机构投资+政府投资
赛迪顾问集成电路产业研究中心高级咨询顾问池宪念在接受《中国电子报》记者采访时表示，CMOS 图像传感器是技术与资金密集型行业，因此除了技术，资金也是决定我国 CIS 产业甚至是半导体产业发展的重要因素。
针对资金问题，以往都是采用企业自筹的方式，如今中国对半导体业越发重视，半导体金融投资生态也比 2005 年刚起步的时候完善了不少，产生了许多活跃的 VC 机构和 PE 组织，再加上政府资金（比如国家大基金）的加持，因此在中国已经发展到了：“只要你有技术，资金自然会找上门”的阶段。
写在最后
中国错过了 CCD 时代的机会，在 CIS 时代到来之时切入点也较晚，因此本土的 CIS 企业缺少技术的沉淀、生态成熟度欠缺那是意料之中事情。如今，在机会面前看清劣势，才能寻找到正确抓住机遇的手段，我们暂时成为不了索尼，那就在低端市场获取营收的同时，在未来市场前景最佳的几个领域对口深耕下去，确实是一种不错的突破之道。
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