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中韩企业夹击索尼半导体

面对追赶者的竞争态势,索尼也不敢松懈,要想保持优势,加大研发和生产投资必不可少。
2024-07-08 17:39 · 微信公众号:半导体产业纵横 畅秋

作为日本电子半导体业巨头,索尼的多项业务处在全球*位置,如CIS(CMOS图像传感器)、Micro OLED显示屏,以及游戏机等。但越是行业龙头,就越容易成为众矢之的,最近,索尼正在面对这些问题。

据媒体报道,苹果将于今年秋天推出的iPhone 16,正在测试三星的4800万像素CIS主摄像头。

回顾以往机型,iPhone通常都是采用索尼的CIS,但从去年开始,双方之间的合作出现了一些问题,报道称,由于索尼未能及时交付新的图像传感器,导致iPhone 15难以确定上市时间,苹果便要求三星开发新的图像传感器,为iPhone 16做准备。

今年5月,据The Information报道,苹果向中国视涯科技派遣了技术人员,协助他们与日本索尼展开竞争。索尼是苹果Vision Pro所用Micro OLED显示屏的主要供应商,为了向索尼施压,降低价格,苹果正在加强视涯科技的能力并扩大其Micro OLED显示屏产量。

另外,由于游戏全面数字化时代即将到来,微软在今年1月对Xbox实体游戏部门进行了大幅裁员,据mainichi报道,索尼同样对实体游戏部门进行了裁员,涉及员工约250人。据悉,索尼裁员的原因是流媒体服务已成为常态,而蓝光盘等传统存储介质的需求大幅下降。分析师Mat Piscatella此前预测过下一代Xbox大概率是纯数字化平台,索尼的下一代PlayStation平台也将效仿这种做法。

01

索尼面对激烈的CIS竞争

2021年,三星的CIS市场份额为29%,索尼为46%;2022年,索尼为42%,三星19%,排在第三位的豪威(Omnivision)约为13%;2023年,索尼继续稳坐*的位置,三星和豪威依然保持原位。

手机CIS依赖苹果

据TechInsights统计,2023年,全球智能手机CIS市场规模略有增长,总收入超过140亿美元,其中,索尼市场份额占55%,三星份额不足25%,豪威位居第三。

索尼的领导地位,得益于高端智能手机需求,该公司凭借相对大画幅CIS产品组合主导了供应链。同时,中国智能手机市场,特别是中低端的疲软,影响到了豪威和格科微的CIS订单。

不过,索尼有一个隐患,那就是对苹果的依赖度很高。

据Techlnsights分析,索尼半导体在日本长崎工厂生产了iPhone15系列手机相机中使用的先进CIS。苹果在iPhone 15和iPhone 15 Pro的后置广角摄像头上采用了索尼的4800万像素CIS,推升了索尼在4800像素以上高分辨率的细分市场份额。此外,苹果还在iPhone 15 Pro Max的潜望式长焦镜头中采用了索尼新的1200万像素产品IMX913。

据统计,索尼55%的智能手机CIS收入来自苹果,同样,苹果对索尼的依赖度也比较高。正因为如此,苹果正在与三星协调,希望能够对索尼的CIS进行一定规模的替换。

据悉,将于今年秋季推出的iPhone 16将使用三星采用三晶圆堆叠设计的CIS,三片晶圆分别包含不同的元件:光电二极管、晶体管和模拟数字转换器。CIS 中需要一个光电二极管和4个晶体管配合使用,其中,光电二极管负责将光信号转换为电信号,而4个晶体管分别负责传输、放大、读取和擦除这些电信号。

三晶圆堆叠设计可使不同晶圆层之间实现电互连,与传统双层堆叠相比,晶圆级的三维集成技术能同时提升传输速度,降低延时,带来更高的性能和更低的功耗。这种设计,可以使苹果在实现更高像素密度(缩小像素尺寸)的同时,通过减少干扰来降低噪声。

由于这种堆叠技术不需要信号传输凸点,而是通过铜垫直接进行连接,使得CIS可以变得更小。不过,这种技术需要非常高的精度,目前,可能只有索尼和三星能够为苹果提供这一技术产品。

车用CIS被安森美压制

除了手机,汽车也是CIS的一个重要应用市场。

目前,全球车用CIS市场已形成安森美、豪威、索尼三强争霸的局面。

索尼正在挑战安森美的行业*地位,目标是到2025财年占据全球39%的市场份额,其2022财年的市场份额约为14%。

目前,特斯拉Model 3配备8个摄像头,而索尼与本田的合资公司,正计划推出配备20多个摄像头的电动汽车Afeela。

安森美已经察觉到索尼的野心,该公司高管于2023年10月底至11月初访问日本,与汽车客户进行讨论。安森美表示,计划2024年开始在日本生产部分CIS,以稳定供应链,还宣传了其“智能传感”技术和HDR(高动态范围)技术的优势。

中国竞争对手在崛起

除了国际大厂,中国本土CIS企业也在向索尼、三星看齐,争取获得更多中高端产品订单。

豪威、格科微、思特威等中国厂商不断研发高端CIS产品,以缩小与索尼、三星的差距,目前,正在中端市场主打性价比,在安卓手机、安防和车载领域取得了一定的市场份额。

自2023年第四季度以来,豪威的OV50H传感器已经在国内大部分智能手机的高端旗舰主摄中商用,产品线已基本覆盖荣耀中高端系列机型。2023年,思特威推出数款用于旗舰机主摄、包括长焦和广角的辅摄系列高端CIS产品。2023年,格科微手机CIS的收入为22.42亿元,3200万像素产品采用了单芯片集成工艺,显著提高了晶圆面积利用率,并可兼容1/3.1英寸的摄像头模组尺寸,满足5G手机紧凑的ID设计要求。

未来,智能手机CIS的升级方向将聚焦在结构设计优化上,通过改进感光元件的结构和材料,进一步提升感光元件的性能,以及优化和升级影像处理算法,通过AI算法突破硬件限制,进一步提升图像的清晰度、动态范围,并减少噪点,提高成像质量。

面对中国厂商CIS产品性能和价格的步步紧逼,索尼在安卓中高端市场已现颓势。

精打细算

索尼集团社长十时裕树透露,索尼旗下的CIS业务,在2024~2026年度(2024/4~2027/3)的3年内规划的设备投资额,将比上一个3年减少约30%。

过去6年,索尼在CIS上的设备投资累计达100亿美元,原计划今后几年的投资是不断增加的,但从2024年开始将转变方针。索尼指出,随着收入和业务规模的增长,投入的资金自然也会增加。但与投入资金的*数量相比,更重要的是业务规模的合理增长和能否带来利润。当业务规模增长到一定水平后,就会进入资本回收阶段,设备投资的速度就会放慢。

面对竞争,索尼的利润正在被压缩,因此,不能再像以前那样大手大脚地花钱了,必须精打细算。

02

Micro OLED竞争升温

苹果的Vision Pro让不为人知的Micro OLED热了起来,这款苹果MR设备有两块Micro OLED显示屏。

Micro OLED面板是通过在单晶硅基板上蒸镀OLED膜层,加快了响应速度,且功耗低、像素密度高、模组体积小,广泛应用于AR、XR等产品,大尺寸Micro OLED也用于高端VR产品。

与CIS相比,索尼在Micro OLED市场的地位更稳固。根据群智咨询的数据,2023年全球XR设备行业的Micro OLED屏出货量中,索尼占比高达87%,前文提到的视涯科技市占率约7%。

早在2016年,索尼就针对VR/AR市场开发了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已实现量产。得益于微透镜技术的引入,索尼Micro OLED屏幕亮度大幅提升,2021年,其屏幕亮度达到5000nits,这也为其顺利通过苹果MR产品考验做好了准备。

调研机构预测,2024年,全球微显示屏出货将达1600万片,同比增长7%左右,未来5年,Micro OLED屏的年需求量将突破2100万片,处于持续增长阶段。在这种情况下,有越来越多的厂商加入到该技术和产品领域,据群智咨询副总经理兼首席分析师陈军介绍,根据不完全统计,全球有20家企业已涉足Micro OLED面板产业。在国外,除了索尼,韩国面板大厂LGD和三星也在布局Micro OLED。

自2020年以来,LGD一直在测试Micro OLED面板,为扩展MR市场做准备,2022年9月,LGD副总裁Yang Joon-young曾明确表示,Micro OLED将成为AR/VR微显示器市场的主流技术。目前,LGD正在与Meta、SK海力士合作,以获得资金和晶圆产线。

中国本土企业也在发力Micro OLED,如视涯科技、京东方、熙泰、湖畔等。其中,视涯科技、京东方布局较早,并具有独立晶圆设计,OLED器件研发、设计、制造能力,技术和规模处于行业*地位。

目前,Micro OLED产能不足,*供应商索尼能提供的年产量最多为90万片,而且,因为封装问题,索尼的良率也比较低。其它厂商的产量很有限。在这种情况下,苹果不得不未雨绸缪,不能过于依赖索尼,要培植新供应商,苹果正在寻求与视涯科技和京东方的深入合作,以制衡索尼,降低成本。

视涯科技是苹果的主要选择,近年来,苹果与视涯一直保持着紧密的联系,希望其产品能够达到Vision Pro的要求。

视涯科技已经建成了Micro OLED微型显示器件生产线,一条产线每月可生产9000片12英寸晶圆。该公司正在推进第二条生产线建设,预计今年5月搬入设备。

据视涯科技联合创始人刘波介绍,该公司产品在现有的架构上已经实现了比较高的PPI,可做到4K分辨率,能够满足目前的入门级要求。

“长远来看,我们希望单眼分辨率能达到4K-6K,甚至更高,这要用新的架构才能实现,将是一项新的挑战。其次是亮度,视涯在2022年的量产亮度只有3000nit,2023年已经可以做到6000nit。将来的目标是10000nit。在保持高亮度的情况下,还需要大幅度提高产品寿命,未来2~3年,我们可以解决这些难题。”

有消息称,视涯科技有可能于近期向苹果供应Micro OLED。

据The Elec报道,苹果正在开发一款更实惠的Vision Pro产品。

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,带彩色滤光技术(wOLED+CF)的白色OLED显示屏。这种复杂的显示技术是价格昂贵的主要原因之一。苹果正在研究新的显示组件,它将比目前使用的显示器更大,但分辨率要低一些,可以明显降低成本。

在2024年的“Displayweek 2024大会”上,为了吸引苹果,三星和LGD都展示了Micro OLED技术和产品。三星展示了与eMagin合作开发的1.03英寸RGB OLED微型显示器,与wOLED+CF技术相比,它拥有更高的亮度。LG展示了一款亮度达到10000nit的1.3英寸4K OLED微型显示器,利用微透镜阵列(MLA)将亮度提高了约40%。

苹果显示出了对分辨率更低、面板更大的Micro OLED的兴趣,采用这些器件的低成本Apple Vision最早可能在今年年底推出。这就给三星、LGD,以及中国Micro OLED厂商提供了更多商机,同时,也在给索尼施加压力,迫使其降低Micro OLED面板价格。

03

结语

无论是CIS,还是Micro OLED,索尼都是行业领军企业。但是,面对追赶者的竞争态势,索尼也不敢松懈,要想保持优势,加大研发和生产投资必不可少。

目前,CIS已是红海,作为头部企业,索尼的优势正在被蚕食,利润率在下降,面对竞争,该公司也不得不精打细算,在投入产出比上花更多心思。

Micro OLED是蓝海,凭借起步早和技术底蕴厚实的优势,索尼占据了*的霸主地位。目前,国内外多家厂商都看中了这片蓝海,想从索尼那里分食更多蛋糕,但还需要大量投入,才能见到一些效果。

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