「索尼」多摄时代的最大赢家!

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01-16 16:41

对索尼来说,2019 年是特殊的一年。

这一年,索尼的 PS4 主机出货量突破 1 亿台,成功超过了初代 PS 主机的销量,成为了索尼最受欢迎的游戏主机产品,这样的成绩基本在索尼预料之内。更令索尼开心的是,半导体部门在 2019 年第二季度中的销售额同比去年增长了 22.13% ,净利润的增长更是高达 59.5% ,成为仅次于游戏机业务的第二大营收来源,其中图像传感器的营收就占了 86% 。

这样的成绩,不单和索尼的个人奋斗有关,更主要的原因还是智能手机进入多摄时代的历史进程。

性能饱和后,手机重心转向拍照

在智能手机行业全面进入多摄年代后,CMOS 的订单像纸片一样飞入索尼工厂中。顶级产品找索尼单独定制 COMS ,例如华为 Mate 和 P 系列定制的 IMX 600 系列,苹果定制的 CMOS 等,这些旗舰机型在为索尼提供不小利润的同时,也在消费者心中强化了索尼 CMOS 的定位。

▲ 搭载 IMX 600 系列的华为 Mate 30 Pro

旗舰级手机的则是想要在相机参数上一较高下,纷纷采购索尼的 IMX 586 系列,在大底 + 高分辨率的阵地上惨烈厮杀,由于三星的 GM1 系列在性能上无法匹敌 IMX 586 ,市场上一度出现了 IMX 586 从 4000 元用到 1000 元手机的奇观。

▲ 多摄的集大成者 Nokia 9 Previews

除了主摄和前置镜头外,2019 年几乎所有手机都用了不止一颗镜头,其中有相当一部分都是索尼提供 CMOS 。

为了满足市场上大量的 CMOS 需求,索尼的半导体工厂已经进入了全年无休的 24 小时连轴转。即使这样,仍然无法满足市场对索尼 CMOS 的需求。

为什么手机厂商就算排队也要购买索尼的 CMOS 呢?索尼 CMOS 究竟有多好,想要明白索尼为何能在移动终端 CMOS 市场占到如此重要的位置,我们还是将时间倒回 2012 年。

黑科技背后 是索尼十几年的不断研发

2012 年,索尼推出了首款堆栈式 CMOS ,用信号处理电路的芯片替代了原来背照 CMOS 图像传感器的支持基板。在比上代背照式 CMOS 更薄的同时在图片画质上有了大幅度的提升。当时索尼已经是手机 CMOS 市占率最高的厂家,市占率大约在 30% 左右徘徊。率先发布堆栈式 CMOS 后,索尼手机 CMOS 老大的位置得到了进一步巩固。

▲ 2011 年 CMOS 市场排行 Sony 是老三 图片来自:image-sensors-world

在经过改进后,索尼的第二代堆栈式 CMOS 被用在了 iPhone 6 / 6s 上,在 5 年的生产过程中,总共卖了 2.5 亿部。iPhone 6 系列出色的成像质量和庞大的出货量让索尼成坐稳了手机 CMOS 老大的位置。

▲ 采用 Sony CMOS 的 iPhone 6 图片来自:apple

在用领先对手的堆栈式 CMOS 统治手机 CMOS 市场之后,索尼没有懈怠,在 2017 年又推出了首款 3 层堆栈的 CMOS ,并作为独门黑科技搭载在自家的 Xperia XZ Premium 上。3 层堆栈的 CMOS 在双层堆栈式 CMOS 基础上加入了 DRAM 缓存,可以将图像信息直接缓存在 CMOS 芯片中。

▲ 索尼 3 层堆栈 CMOS 技术

有了这层「缓冲」,之前手机 CMOS 连拍速度慢的问题也就迎刃而解,提高了连拍速度的 IMX 400 甚至可以在 720P 的分辨率下拍 960fps 的慢动作。当时的人们从未见过这样的「黑科技」,毕竟当时大部分相机也无法拍出 960fps 的视频。而在视频的拍摄的创新之下,为 CMOS 加入 DRAM 还有更重要的意义。

▲  IMX 400 带来的 960 fps 慢动作拍摄

那就是为多帧合成技术铺路,有了 DRAM 缓存的加入,CMOS 可以在短时时间内连拍多张照片,用算法合成为一张噪点更少,宽容度更高的照片。我们现在常用的夜景模式和 HDR ,也是对这一技术的应用。

▲ iPhone HDR 技术 图片来自:apple

直到半年之后,CMOS 市场的「老二」三星才推出三层堆栈的 CMOS 。「人无我有」,人们清楚的看到了索尼在 CMOS 技术领先行业的巨大优势。配合后来索尼为华为定制的「IMX 600」系列,索尼登上了 CMOS 的「神坛」,成为了「手机拍照」的代表性参数。

▲ IMX 600 带来的 QuadBayer 阵列 图片来自:@荣耀老熊

直到三星推出 4800 万像素的 GM1 系列,在像素参数上轻微领先索尼,但索尼随即推出 IMX 586 ,再次包揽了市面上大部分中端手机的镜头订单,直到现在,IMX 586 仍然是大部分国产手机的首选。2019 年被安卓旗舰搭载的 ToF 测距镜头更是只有索尼才有解决方案。

▲  TOF 镜头拍摄效果 图片来自:Sony

除了几乎「垄断」了手机的主摄外,多摄时代其他镜头上大多也用了索尼的 CMOS ,就比如说华为在 Mate 30 系列定制的 4000 万像素的超广角,大部分手机手机前置的自拍镜头,索尼的镜头零件基本上覆盖了市面上的每一台手机。至于市场的其他空缺,例如部分手机的「景深」镜头、「微距」镜头,则是由三星和 OV(豪威科技)来提供。

吃饱还不够 索尼想要「江山永固」

市场中出货量最多的,也往往是这部分手机。看起来索尼没有包揽所有的镜头供应,其实是索尼生产速度已经跟不上市场的需求。这种情况下,索尼只能「疏网捕鱼」抓大放小,错失这部分市场其实也是索尼的无奈。

面对超出自己预期增长速度的智能手机 CMOS 需求,索尼已经开始积极扩张产能。在 2021 年 3 月之前,索尼将自己一半的资本支出划拨给了图像传感器领域,这些研究经费将达 6000 亿日元(约合 54 亿美元)。对索尼来说,这些研发经费将继续让索尼在 CMOS 技术保持领先,以免紧追其后的三星半导体和国产的 OV(豪威)侵蚀索尼在 CMOS 市场的领地。

▲ 2019 年 CMOS 市场份额 图片来自:日经中文网

而在产能方面,索尼也做出了快速反应。早在 2016 年的时候,索尼就收购了一家东芝的工厂,专门制造手机 CMOS 。当时的索尼看到了智能手机产量的爆发,以为新建一个工厂就能满足所有供应。但事实表明,一个手机可能不仅需要前后两个镜头,索尼当时的估计显然有些保守。

目前索尼已经开始新建工厂,并提高目前已有的半导体工厂的生产效率,想要在明年 3 月末将已有的晶圆工厂产能提升 6.15% ,达到 128000 片/月的产量,并在年底让新工厂投产。

等索尼的 CMOS 产能全面爬升后,市场上可能还会出现打着「全 · 索尼 CMOS」旗号的千元机,索尼将从千元多摄手机中获取更多的份额,彻底将其他竞争对手驱逐出市场。手机 CMOS 市场可能会彻底变成索尼和三星的「二人转」,就像如今的「Intel & AMD」一样。

一旦三星跟不上索尼的步伐,索尼将彻底从技术的引领者成为市场的收割者,智能手机拍照的进化也许会逐渐停滞。一颗 CMOS 通吃三五年,技术停滞带来的体验损失将全部由消费者承担。

作为消费者,我真心希望三星和 OV(豪威)在技术和市场份额上再加加油,争取跟上索尼的步伐,甚至扳回一城,成为索尼继续推出「黑科技」的原动力。

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