CIS行業(yè)專題：影像技術(shù)路線分化國產(chǎn)龍頭加速趕超

證券研究報告證券研究報告|2024年09月24日CIS行業(yè)專題：影像技術(shù)路線分化，國產(chǎn)龍頭加速趕超投資評級：優(yōu)于大市（維持）hujian1@huhui2@yezi3@zhanliuyang@請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容2.每日分享：6份行研精選報告、3個行業(yè)主題3.報告查找：群里直接咨詢，免費協(xié)助查找4.嚴(yán)禁廣告：僅限行業(yè)報告交流，禁止一切無關(guān)信息市場研究、企業(yè)運營及咨詢管理方案等，涵蓋科技、金融、影像技術(shù)路線分化，國產(chǎn)龍頭加速趕超lCIS行業(yè)概況：預(yù)計2025年全球銷售額330億美元，汽車電子或為增長最快領(lǐng)域CIS（CMOS圖像傳感器）是攝像頭模組的核心元器件，完成“光-電-數(shù)字信號”轉(zhuǎn)換與預(yù)處理。根據(jù)感光元件安裝位置，CIS主要可分為前照式結(jié)構(gòu)（FSI）、背照式結(jié)構(gòu)（BSI）和堆棧式結(jié)構(gòu)（Stacked），其中堆棧式結(jié)構(gòu)受益于像素層在感知單元中的面積占比提升而圖像質(zhì)量大幅優(yōu)化，同時有效抑制電路噪聲。根據(jù)快門曝光方式不同，CIS可分為卷簾快門（RS）和全局快門（GS），其中全局快門是高速攝影等應(yīng)用場景下的最佳快門方式。據(jù)Frost&Sullivan數(shù)據(jù)，預(yù)計2021-2025年全球CIS銷售額CAGR達11.9%，其中到2025年汽車電子相較2020年市場份額預(yù)計上升4.8pct，或成為增長最快領(lǐng)域。lCIS技術(shù)路線：索尼、三星、豪威影像技術(shù)競相發(fā)展，國產(chǎn)CIS龍頭有望加速趕超當(dāng)前CIS技術(shù)主要存在高像素、高幀率、高成像效果三個發(fā)展方向。索尼采用雙層晶體管像素堆疊技術(shù)擴大動態(tài)范圍，使得在拍攝明暗差較大的逆光場景時不需要增加圖像傳感器尺寸也能抑制過度曝光或暗部模糊等問題。三星主打大像素產(chǎn)品，推出像素合并技術(shù)、雙垂直傳輸門（D-VTG）技術(shù)和AIRemosaic技術(shù)提升圖像質(zhì)量。豪威TheiaCel像素設(shè)計將DCGHDR與LOFIC技術(shù)整合在一個電路結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了單像素DCGHDR，兼顧了高像素與高動態(tài)范圍。近年來由于復(fù)雜的國際形勢，索尼和三星有延緩CIS技術(shù)開發(fā)的趨勢；同時由于各家影像技術(shù)持續(xù)分化，在不同路徑產(chǎn)品線之間的差異化競爭背景下，國產(chǎn)CIS龍頭在新產(chǎn)品推動下的新周期中有望實現(xiàn)加速趕超。請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容影像技術(shù)路線分化，國產(chǎn)龍頭加速趕超l韋爾股份：國產(chǎn)CIS龍頭，智能手機及汽車市場推動業(yè)績高增韋爾股份是全球知名的提供先進數(shù)字成像解決方案的芯片設(shè)計公司，其半導(dǎo)體產(chǎn)品設(shè)計業(yè)務(wù)主要由圖像傳感器解決方案、顯示解決方案和模擬解決方案三大業(yè)務(wù)體系構(gòu)成。2024年上半年，公司營業(yè)收入同比增長36.5%，主要由于公司在高端智能手機市場的產(chǎn)品導(dǎo)入及汽車市場自動駕駛應(yīng)用的持續(xù)滲透。2024年上半年公司圖像傳感器解決方案收入同比增長49.9%，其中來源于智能手機市場同比增長78.5%，所推出高端圖像傳感器OV50H被廣泛應(yīng)用于國內(nèi)主流高端智能手機后置主攝傳感器方案中，正在逐步替代海外競爭對手同品類產(chǎn)品；來源于汽車市場同比增長53.1%，憑借先進緊湊的汽車CIS解決方案覆蓋了廣泛的汽車應(yīng)用。l風(fēng)險提示：國產(chǎn)替代進程不及預(yù)期；下游需求不及預(yù)期；行業(yè)競爭加劇的風(fēng)險；國際關(guān)系發(fā)生不利變化的風(fēng)險。請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容CIS行業(yè)概況：預(yù)計2025年全球銷售額330億美元，汽車電子或為增長最快領(lǐng)域CIS技術(shù)路線：索尼、三星、豪威影像技術(shù)競相發(fā)展，國產(chǎn)CIS龍頭有望加速趕超韋爾股份：國產(chǎn)CIS龍頭，智能手機及汽車市場推動業(yè)績高增風(fēng)險提示請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容預(yù)計2025年全球銷售額330億美元，汽車電子或為增長最快領(lǐng)域請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容）：資料來源：LUCIDVisionLabs官網(wǎng)，資料來源：LUCIDVisionLabs官網(wǎng)，請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容CIS工作原理：“光-電-數(shù)字信號”轉(zhuǎn)換與預(yù)處理光-電轉(zhuǎn)換：外界光通過微透鏡照射到像素陣列上發(fā)生光電效應(yīng)，在像素單元內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)電-數(shù)字轉(zhuǎn)換：邏輯單元根據(jù)需要選擇相應(yīng)的像素單元，并將單元內(nèi)數(shù)字信號預(yù)處理：數(shù)字放大器等部件會將數(shù)字圖像信號進行一系列光信號通過微透鏡進入彩色濾光片，彩色濾光片拆分反射光中的紅、綠、藍成分，紅綠藍濾色片以1:2:1的比例排列在感光元件之通過濾光片的光信號經(jīng)由光電二極管轉(zhuǎn)換為用電壓值表示的模擬CIS中信號轉(zhuǎn)換電路負責(zé)將光信號經(jīng)由感光電路后形成的模擬電模擬電信號通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號后，再經(jīng)過數(shù)字放大即使CIS處于外界光線強度較弱的情況時，亦呈現(xiàn)較為清晰的圖請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容CIS結(jié)構(gòu)：前照式（FSI）、背照式（BSI）、堆棧式（Stacked）l前照式結(jié)構(gòu)（FSI采用自上而下的五層結(jié)構(gòu)，分別是透鏡路層、感光元件層和基板層。當(dāng)光從正面入射，采用FSI結(jié)構(gòu)的CMOS圖像傳感器需要光線經(jīng)過線路層的開口，方可到達感光元件層然后進行光電轉(zhuǎn)換。FSI的主要優(yōu)點是其工藝條件相對較易實現(xiàn)、制造成本相對較低，但若要實現(xiàn)優(yōu)良的性能則需要l背照式結(jié)構(gòu)（BSI將感光元件層的位置更換至線路層上方，感光層僅保留感光元件的部分邏輯電路。采用背照式結(jié)構(gòu)，光線可以從背面入射直接到達感層，電路布線阻擋和反射等因素帶來的光線損耗大幅減少。與FSI相比，BSI的感光l堆棧式結(jié)構(gòu)（Stacked在BSI的基礎(chǔ)上，上層僅保留感光元件而將感光元件周圍的邏輯電路移至感光元件下層，再將兩層芯片疊在一起，芯片的整體面積被極大地縮減，同時可有效抑制電路噪聲從而獲采用堆棧式結(jié)構(gòu)的CMOS圖像傳感器可在同尺寸規(guī)格下將像素層在感知單元中的面積占比從傳統(tǒng)方案中的近60%提升到近90%，圖像質(zhì)量大大優(yōu)化。同理，為達到同樣圖像質(zhì)量，堆棧式CMOS圖像傳感器相較于其他類別CMOS圖像傳感器所需要的芯片物理尺寸則請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容CIS曝光方式：卷簾快門（RS）、全局快門（GS）ll根據(jù)快門曝光方式不同，CIS可分為卷簾快門（RollingShutter，RS）和全局快門（GlobalShutter，GS）兩大類。描完成所有像素單元的曝光。卷簾快門在感光度以及低噪聲成像上較全局快門有一定的優(yōu)勢，但需要一定的曝光時間，照。在此過程中，快門的收集電路切斷器會在曝光結(jié)束時啟動以中止曝光過程，曝光在一幀圖像讀出后才會重啟。全局快門是高速攝影等應(yīng)用場景下的最佳快門方式，但其相比于請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容CIS應(yīng)用場景：智能手機、安防監(jiān)控、汽車電子、機器視覺l汽車電子：近年來已經(jīng)大規(guī)模地被安裝在智能車載行車記錄、前視及倒車影像、360°環(huán)視影像、防碰撞系統(tǒng)之內(nèi)；要求CIS在穩(wěn)定性和壽命上通過車規(guī)級標(biāo)準(zhǔn)，且要保證高感光能力、高動態(tài)范圍、LEl安防監(jiān)控：CIS市場增長較快的新興行業(yè)領(lǐng)域之一；對于CMOS圖像傳感器在低應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)品定位技術(shù)結(jié)構(gòu)主要像素范圍應(yīng)用場景智能手機高端BSI4000萬-1億主要應(yīng)用于高端智能手機的前攝和后攝主攝像頭BSI1600-3200萬主要應(yīng)用于中端智能手機的前攝和后攝、高端智能手機的副攝等低端BSI/FSI200-1300萬主要應(yīng)用于低端智能手機汽車電子中高端BSI/FSI100-800萬主要應(yīng)用于汽車前裝和準(zhǔn)前裝攝像頭，例如車規(guī)級產(chǎn)品、360度環(huán)視、倒車影像、駕駛員監(jiān)控等低端FSI30-200萬主要應(yīng)用于后裝攝像頭，如行車記錄儀等安防監(jiān)控高端BSI200-800萬主要應(yīng)用于城市和企業(yè)的安防監(jiān)控FSI300-500萬主要應(yīng)用于企業(yè)級安防監(jiān)控和家用監(jiān)控低端FSI200萬及以下主要應(yīng)用于家用監(jiān)控機器視覺超高端GS、HDR400-1200萬主要應(yīng)用于智慧交通等領(lǐng)域高端GS、HDR30-200萬主要應(yīng)用于新興領(lǐng)域，例如無人機自動駕駛、掃地機器人、人臉支付設(shè)備、電子詞典筆、AR/VR眼鏡等請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容llCIS的產(chǎn)業(yè)鏈主要可分為三部分：產(chǎn)業(yè)鏈上游為晶圓代工廠及封裝測試廠商，負責(zé)CIS芯片的制造、封裝與測試；產(chǎn)業(yè)鏈中游參與主體是CIS芯片設(shè)計企業(yè)，負責(zé)提供圖像處理解決方案；產(chǎn)業(yè)鏈下游由模組廠商、系統(tǒng)廠商及終端應(yīng)用商組成。lCIS芯片企業(yè)主要分為IDM、Fabless和Fab-lite三種模式，不同CIS企業(yè)在產(chǎn)業(yè)鏈跨度上存在差異：IDM（IntegratedDeviceManufacture，垂直整合制造該模式以索尼和三星為代表。指企業(yè)負責(zé)CIS芯片的設(shè)計、制造和封測整個流程，甚至延伸至下游市場銷售等職能。IDM模式下企業(yè)雖然經(jīng)營費用和管理成本較高，但擁有較高的資源整合能力，能在短時間內(nèi)完成新產(chǎn)品的研發(fā)與落地。Fabless：該模式以豪威科技、思特威、格科微為代表。指企業(yè)只負責(zé)CIS芯片的設(shè)計，將CIS的制造和封測環(huán)節(jié)外包給Foundry晶圓加工廠。Fabless模式下企業(yè)的運營費用較低，可以在芯片設(shè)計等核心業(yè)務(wù)上投入更多資源，但較易受上游晶圓代工廠的產(chǎn)能限制。Fab-lite：該模式以安森美和意法半導(dǎo)體為代表。指企業(yè)以IDM模式生產(chǎn)核心競爭力較強的芯片品類，將相對非核心的芯片品類交給晶圓代工廠生產(chǎn)。Fab-lite模式下企業(yè)犧牲了一部分利潤換取在核心產(chǎn)品上的競爭力。類別描述優(yōu)缺點代表企業(yè)企業(yè)規(guī)模較大，業(yè)務(wù)涵蓋CIS設(shè)計、制造和封測整個流程優(yōu)點：資源整合能力高、新產(chǎn)品落地快、毛利率高缺點：運營費用管理成本高索尼、三星等Fabless主營CIS設(shè)計業(yè)務(wù)，將生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)外包給晶圓代工廠優(yōu)點：輕資產(chǎn)、高轉(zhuǎn)型靈活度、專注芯片設(shè)計業(yè)務(wù)缺點：受上游晶圓產(chǎn)能制約豪威科技、思特威、格科微等Fab-lite保留核心CIS產(chǎn)品的完整業(yè)務(wù)，優(yōu)點：保留企業(yè)核心競爭力安森美、意法半將非核心產(chǎn)品外包給代工廠生產(chǎn)缺點：轉(zhuǎn)型較困難導(dǎo)體等資料來源：Frost&Sullivan，國信證券經(jīng)濟研究所整理請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容ll預(yù)計2021-2025年全球CIS銷售額CAGR達11.9%，汽車電子成為增長最快領(lǐng)域。近年來隨著背照式和堆棧式技術(shù)的不斷推進，CIS從智能手機市場逐漸向汽車電子、安防監(jiān)控和機器視覺等諸多細分市場覆蓋。據(jù)Frost&Sullivan數(shù)據(jù)，全球CMOS圖像傳感器銷售額從2016年的94.1億美元快速增長至2020年的179.1億美元，CAGR為17.5%。預(yù)計全球CIS銷售額在2021-2025年間將保持11.9%的年復(fù)合增長率，2025年全球銷售額預(yù)計可達330.0億美元。同時，F(xiàn)orst&Sullivan預(yù)測到2025年，汽車電子和安防監(jiān)控將成為增長最快的兩大領(lǐng)域，相較2020年市場份額預(yù)計分別上升4.820162017200201620172018資料來源：Frost&Sullivan，國信證券經(jīng)濟研究請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容CIS競爭格局：2023年前五名市場份額合計86%，索尼占45%ll據(jù)YoleIntelligence數(shù)據(jù)，2021-2023年占據(jù)全球CIS市場銷售份額前五名的企業(yè)為索尼l索尼：成立于1946年5月，主要從事用于消費、專業(yè)和工業(yè)市場以及游戲機和軟件的各種電子設(shè)備、儀器和設(shè)備的開發(fā)、設(shè)計、制造和銷售，旗下的CIS業(yè)務(wù)部門是索尼盈利的業(yè)績支柱之一。憑借橫跨消費電子、安防、工業(yè)等領(lǐng)域完善的產(chǎn)品線，索尼多年來位居市場第一，并在高階CIS市場保持較為顯著的信息技術(shù)與移動通信、器件解決方案三個部門，其CIS主要應(yīng)用于消費電子、安防等領(lǐng)域，并憑借自有品牌智能手機、平板電腦和其他消費電子設(shè)備的市場知名度，l豪威科技：1995年成立于美國硅谷，是一家領(lǐng)先的數(shù)字圖像處理方案提供商，其CameraChip和AmeraCubeChip系列CIS芯片廣泛應(yīng)用于消費級和工業(yè)級市場等諸多新興領(lǐng)域也表現(xiàn)出快速發(fā)展的態(tài)勢。豪威科技曾于納斯達克證券交易所上市，后于2016年被中國財團收購并完成私有化，并于2019年7月由韋爾股方案部（ASG）、智能感知部（ISG）及電源方案部（PSG），囊括了電源和信號管理、邏輯、離散及定制器件等產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于消費電子、汽車、醫(yī)療、軍事等領(lǐng)域，提供獨特l意法半導(dǎo)體：成立于1987年，由意大利的SGS微電子公司和法國Thom一大專用模擬芯片和電源轉(zhuǎn)換芯片制造商，是半導(dǎo)體產(chǎn)品線最廣的廠商之一，廣泛應(yīng)用于分立器件、手機相機模塊、微機電系統(tǒng)（MEMS）、車用請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容索尼、三星、豪威影像技術(shù)競相發(fā)展，國產(chǎn)CIS龍頭有望加速趕超請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容CIS技術(shù)發(fā)展方向：高像素、高幀率、高成像效果ll當(dāng)前CIS技術(shù)主要存在高像素、高幀率、高成像效果三個發(fā)展方向，涉及的參數(shù)指標(biāo)有像素尺寸、光學(xué)尺寸、總像素數(shù)、幀率、感光元件架構(gòu)、信噪比、動態(tài)范圍、靈敏度、量子效率等。指每個像素點的尺寸，在有限的感光元件尺寸下，更小的像素點尺寸意味著元件上能夠容納指感光元件的尺寸，尺寸越大時接收的光信號越多指感光元件上容納的像素數(shù)目，直接決定了CMOS圖像傳感器成像的清晰度?？傁袼財?shù)量越大，指單位時間記錄圖像的幀數(shù)，決定了CMOS圖像傳感器錄像的流暢程度和抓拍能力。幀率越高指光線入射光電二極管的方向，F(xiàn)SI為前照式入射（即光線從光電二級管的電），從光電二級管的背面入射）。BSI較FSI具備更好的成像效果指信號電壓相對于噪聲電壓的比值，體現(xiàn)了CMOS圖像傳感器對信號的控制能力。信噪比越高，噪指輸出端的信號峰值電壓與均方根噪聲電壓之比，為CMOS圖像傳感器的工作范圍，反映了其圖像信指單位光功率產(chǎn)生的信號電流，體現(xiàn)了CMOS圖像傳感器對入射光的響應(yīng)能力。靈敏度越大，入射光指某一特定波長下單位時間內(nèi)產(chǎn)生的平均光電子數(shù)與入射光子數(shù)之比，體現(xiàn)了CMOS圖像傳感器的光請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容和小型化的攝像機“CCD-TR55”創(chuàng)下熱銷記錄，至此確立了索尼在圖CIS的研發(fā)項目。2004年，索尼確定了將研發(fā)重心從CCD轉(zhuǎn)向CMOS圖像傳感器的方針，加快了對CIS的開發(fā)與投l索尼堆棧式CIS的開發(fā)始于2008年，并在2010年通過實證演示。2012年1月，索尼首款堆棧式CIS宣布Cu-Cu連接技術(shù)，讓兼具小型和強大功能的堆棧式CMOS圖像傳感器更加小巧、功能更強大，1970199620042012201719782002發(fā)項目”200920152021請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容l當(dāng)前索尼生產(chǎn)的圖像傳感器90%以上都采用堆棧式結(jié)構(gòu)。與背照式結(jié)構(gòu)（BSI）相比，堆棧式結(jié)構(gòu)的最大特點在于其根據(jù)信號的轉(zhuǎn)換流程將圖像傳感器分為兩個部分：即光-電信號轉(zhuǎn)換的像素區(qū)和電-數(shù)字信號轉(zhuǎn)換并進行信息處理的邏輯電路區(qū)。索尼在堆棧式結(jié)構(gòu)上創(chuàng)造出了性能更好、成本更低的理想產(chǎn)品，同時也推動著堆棧式結(jié)構(gòu)技術(shù)不斷進步。ll堆棧式結(jié)構(gòu)：圖像傳感器的性能很大程度上取決于處理電路的晶體管數(shù)量。在背照式結(jié)構(gòu)（BSI）中，由于像素區(qū)和電路區(qū)處于同一塊硅基板上，處理電路的晶體管數(shù)量受到了像素區(qū)的限制。堆棧式結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了像素區(qū)和電路區(qū)的分離，因此電路區(qū)可以采用更小的制程制造，在同等面積下容納更多的晶體管，進而提升圖像傳感器的性能；同時像素區(qū)所占的面積也得到了擴大，可以在舊電路區(qū)上種植更多的像素，為索尼未來的小型高像素路線奠定了基礎(chǔ)。請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容l三層堆棧式結(jié)構(gòu)：索尼在堆棧式結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上首創(chuàng)了三層堆棧式結(jié)構(gòu)——在感光層和電路層之間加入了DRAM層用于臨時存儲高速讀取的信號。配備了DRAM的圖像傳感器擁有快速讀取數(shù)據(jù)的能力，能大幅度緩解拍攝高速運動物體時畫面變形的“果凍效應(yīng)”。同時，傳感器也支持在全高清（1920x1080像素）模式下拍攝1000幀/秒的視頻，約比傳統(tǒng)產(chǎn)品快8倍。但由于這項技術(shù)成本較高，且在智能手機端的應(yīng)用存在問題，目前三層堆棧式結(jié)構(gòu)技術(shù)大多用于相機端。請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容ll圖像傳感器的動態(tài)范圍（DynamicRange）受到單像素滿阱容量（Full-WellCapacity）制約。在傳統(tǒng)堆棧式結(jié)構(gòu)中，光電二極管和像素晶體管位于同一個像素層上，而像素晶體管提升至傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的2倍，成功擴大了動態(tài)范圍。同時，傳輸控制晶體管（TRG）以外的復(fù)位晶體管（RST）、選擇晶體管（SEL）和放大晶體管（AMP）等像素晶體管分布在獨立的基片層上。因此可以增加放大晶體管的尺寸，使在昏暗場景時容易產(chǎn)資料來源：索尼官網(wǎng)，國信證券經(jīng)濟研究所整理資料來源：索尼請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容型號發(fā)布時間分辨率傳感器尺寸單像素尺寸亮點搭載機型201213MP1/3.06首款堆棧式三星GalaxyS4/note3、小米3、索尼XperiaZ20128MP1/3.2支持相位對焦（PDAF）iPhone5s/6/6s201612MP1/2.9支持“彩色+黑白”架構(gòu)華為P9系列，榮耀8/V8201620MP1/2.78一加5、魅族15/16系列、華為P10、Mate9系列201721MP1/2.3首款三層堆棧式（DRAM層）索尼XperiaXZ系列201812MP1/2.55IMX315升級版，蘋果定制iPhoneXS、XR系列201912MP1/2.55蘋果定制iPhone11、iPhone12系列201848MP主攝+超長焦+長焦“常青樹”榮耀20系列、nova4、小米9系列、vivoX27系列201840MP1/1.74開啟夜視儀世紀(jì)華為Mate20Pro/20X、P20Pro、Nova6，榮耀V30201940MP1/1.74首款RYYB濾鏡陣列傳感器華為P30、Mate30系列，榮耀V30Pro202012MP1/1.8IMX503升級版，蘋果定制iPhone12ProMax、iPhone13/13mini202052MP1/1.35首個雙原生ISO移動傳感器,首發(fā)全像素全向?qū)?02050MP1/1.28首款全像素八核對焦華為P40、Mate40系列，榮耀30Pro+202112MP1/1.67蘋果定制iPhone13Pro系列、iPhone14/14Plus202050MP1/1.56全像素全向?qū)?，海量機型搭載華為P50/Mate50、OPPOFindX5/X3/N系列202152MP1/1.35全像素全向?qū)埂㈦p原生ISO并支持DOL-HDR一加9/10Pro202248MP1/1.3蘋果首個QuadBayer主攝,支持4合1iPhone14/15Pro系列202352MP1/1.35全像素八核對焦，首創(chuàng)“雙層晶體管像素堆疊技術(shù)”索尼Xperia1V、OPPOFindN3疊屏202250MP1/1.02全像素八核對焦小米13/12SUltra、VivoX90Pro、OPPOFindX6ProLYT-600202350MP1/1.953對標(biāo)OV64B，目標(biāo)2024年2000元檔標(biāo)配vivoS18eLYT-808202350MP1/1.4全像素全向?qū)挂患?2、真我GT5ProLYT-900202350MP1/1.02全像素八核對焦，8k30fps錄像功耗比IMX989低30%OPPOFindX7Ultra請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容ll三星擁有強大的半導(dǎo)體技術(shù)，尤其是存儲芯片業(yè)務(wù)。19學(xué)技術(shù)院KAIST合作，運用自身的半導(dǎo)l三星CIS技術(shù)始終圍繞其大像素戰(zhàn)略不斷發(fā)展，為了提升大像素CIS的圖像質(zhì)量與圖片處理效率，三星依次推出了智能ISO、像素合并、197420182021201320192024請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容ll為了提高拍攝圖片的質(zhì)量，CIS需要捕捉更多的光線，并準(zhǔn)確將光信息傳遞到光電二極管。ISOCELL技術(shù)在相鄰像素間放入像素屏障減少串?dāng)_并增大滿阱容量。與傳統(tǒng)BSI結(jié)構(gòu)相比，ISOCELL技術(shù)可以讓每個像素吸收并存儲更多的光量。2018年，三星在ISOCELLPlus技術(shù)中用新材料取代光電二極管的金屬板，進一步降低光的損耗與反射。l經(jīng)過多年技術(shù)發(fā)展，ISOCELL已成為三星多項圖像傳感器技術(shù)的集合。三星CIS主打大像素產(chǎn)品，為此推出了像素合并技術(shù)、雙垂直傳輸門（D-VTG）技術(shù)和AIRemosaic技術(shù)。請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容ll手機攝像頭CIS尺寸有限，實現(xiàn)大像素不可避免地需要犧牲單像素尺寸，導(dǎo)致像素吸收光線的能力下降。三星的像素合并技術(shù)通過臨近像素合并的方式提高進光量，進而提升在夜晚等弱光條件下的拍攝效果；當(dāng)光線充足時，可以重新調(diào)整為大像素模式以獲得高分辨率的拍攝效果。目前三星共設(shè)計了Tetrapixel（4合1）、Nonapixel（9和1）和Tetra2pixel（16和1）三種像素合并模式，力求在不同環(huán)境條件下實現(xiàn)最好的拍攝效果。請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容l雙垂直傳輸門技術(shù)（D-VTG）通過提高電子傳輸能力和滿阱容量從而提升圖像處理能力。傳輸門能夠控制電子從光電二極管移動至浮動擴散節(jié)點，其中傳送的最大電子數(shù)量將對CIS的性能產(chǎn)生重大影響。D-VTG技術(shù)在每個像素內(nèi)部置2個垂直傳輸門，提高了傳輸門電壓的可控性。與單垂直傳輸門相比，雙垂直傳輸門極大地提高了電子傳輸能力和滿阱容量，使小尺寸像素CIS仍能保持強大的圖像處理能力和高質(zhì)量的圖片。請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容lAIRemosaic技術(shù)有利于提高圖像處理速度，提升圖像質(zhì)量。傳統(tǒng)圖像傳感器按順序依次執(zhí)行原始數(shù)據(jù)輸出、圖像信號處理（ISP）、生成圖像等圖像處理步驟，因此在處理大像素圖像數(shù)據(jù)時存在速度較慢、圖像質(zhì)量受損等問題。三星AIRemosaic技術(shù)通過智能算法實現(xiàn)了圖像處理步驟并行執(zhí)行。這項技術(shù)使得CIS在“光-電-信號”轉(zhuǎn)換處理的延遲時間縮短近一半，大大提高了圖像處理速度，減少了大像素圖像所需的拍攝時間。同時，并行執(zhí)行減少了延遲導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失情況，因此提高了最終呈現(xiàn)的圖像質(zhì)量。請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容產(chǎn)品型號發(fā)布時間分辨率傳感器尺寸像素尺寸技術(shù)亮點搭載機型ISOCELLGN1202050MP1/1.311.2umTetrapixel12.5MP，全像素雙核對焦vivoX50/X60/X70Pro+，iQOO5/5ProISOCELLGN2202150MP1/1.121.4um首發(fā)DualPixelPro，雙原生ISOFusion小米11Ultra/Pro202150MP1/2.760.64um超廣角新寵，DoubleSuper-PD對焦iQOO9Pro，一加10Pro，小米12ProISOCELLGN5202150MP1/1.571.0umQuadBayer+雙核對焦iQOO數(shù)字系列，vivoXFold/Fold+ISOCELLGNJ202450MP1/1.561.0um智能ISO-pro，D-VTGvivoS19標(biāo)準(zhǔn)版ISOCELLHMX2019108MP1/1.330.8umTetrapixel27MP小米CC9Pro/10/10S/10Pro/11ISOCELLHM22020108MP1/1.520.7um技術(shù)均衡，搭載機型多vivoS12系列，榮耀50/60系列ISOCELLHM32021108MP1/1.330.8umNonapixel12MP，智能ISOPro三星GalaxyS21Ultra/S22UltraISOCELLHP12021200MP1/1.220.64umTetra2pixel12.5MP，Tetrapixel50MPmotoX30ProISOCELLHP22023200MP1/1.30.6umTrtra2pixel12.5MP，智能ISOPro三星GalaxyS23UltraISOCELLHP32022200MP1/1.40.56um全像素全向?qū)?，最小單位像素榮耀90/90Pro，RedmiNote13Pro/Pro+ISOCELLHP92024200MP1/1.40.56um全像素全向?qū)?，AIRemosaic技術(shù)vivoX100Ultra請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容ll豪威（Omnivision）于1995年在美國硅谷創(chuàng)立。自創(chuàng)立起豪威選擇專攻CIS技術(shù)，并于1997年成功開發(fā)出全球首顆單芯片彩色CIS。相較當(dāng)時主流CCD技術(shù)，CIS成本、體積和功耗上都有幾十倍甚至上百倍的提升。2007年豪威推出全球首個背照式技術(shù)CIS樣品，憑借先發(fā)優(yōu)勢于2009成功進入蘋果供應(yīng)鏈。2013年，豪威推出基于PureCel技術(shù)的CIS芯片，體現(xiàn)了公司在CIS技術(shù)上強大的研發(fā)能力。l自蘋果iPhone問世后，手機CIS競爭愈發(fā)激烈，索尼、三星憑借IDM技術(shù)研發(fā)優(yōu)勢逐漸擠占豪威的市場份額，導(dǎo)致豪威在2014年被踢出蘋果供應(yīng)鏈，并于2015年退市。2016年，豪威被由華創(chuàng)投資、中信資本和金石投資等中國北京投資者收購，美國豪威成為北京豪威的子公司。2019年，北京豪威被韋爾股份收購，韋爾股份利用豐富的市場經(jīng)驗幫助豪威加強從供應(yīng)鏈到客戶的銜接，助力豪威CIS技術(shù)不斷發(fā)展，重返高端賽道。l收購成功后，豪威迎來了國內(nèi)大量華為、小米、OPPO等手機廠商的訂單，其技術(shù)研發(fā)水平也得到了迅速提升。2020年，豪威推出的首款DCGHDR技術(shù)手機CIS——OV48C被多家手機廠商旗艦機所采用。2024年，豪威首款TheiaCel技術(shù)手機CIS芯片實現(xiàn)量產(chǎn)，推動圖像傳感器技術(shù)不斷邁向新的高度。1995200220132016202019972007201420192024請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容llPureCel是一系列圖像傳感器技術(shù)的集合，豪威科技通過優(yōu)化電路結(jié)構(gòu)、改進像素陣列形式和改善接口流程等方式使圖像傳感器的功能得到不斷升級，從而達到高質(zhì)量強/弱光成像、高動態(tài)范圍和低噪點等攝像效果，同時滿足智能手機小尺寸、低耗能的要求。為此，豪威科埋藏式彩色濾光片陣列（BCFA將彩色濾光片陣列嵌入到圖像傳感器結(jié)構(gòu)中，從而顯著提高了CIS對不同入射角度光線的采集容忍度，同時降低了圖像傳感器的堆疊高度。深槽隔離技術(shù)（DTI在像素之間填入隔離介質(zhì)，使射入光線保留在該像素內(nèi)，從而降低臨近像素間的光線串?dāng)_。lPureCelPlus-S技術(shù)：豪威設(shè)計了與索尼相資料來源：豪威官網(wǎng)，國信證券經(jīng)濟研究所整理請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容ll與PureCel類似，TheiaCel是一系列高動態(tài)范圍（HDR）和減輕LED頻閃（LFM）圖像傳感器技術(shù)的集合。豪威科技推出了DCGHDR（雙轉(zhuǎn)換增益）技術(shù)和LOFIC（橫向溢出積分電容）技術(shù)。lDCGHDR（雙轉(zhuǎn)換增益）技術(shù)：每個像素都會讀取兩次光信號并生成兩種增益下的數(shù)字信號。每個像素會根據(jù)自身輸入的光線亮度優(yōu)化輸出的數(shù)字信號，亮部使用飽和度優(yōu)先模式、暗部使用降噪優(yōu)先模式，最后通過施以不同倍率的增益融合兩種信號即可生成高動態(tài)范圍和低噪點的圖像。請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容llLOFIC（橫向溢出積分電容）技術(shù)：在圖像傳感器的每個光電二極管旁安裝一個高密度電容，使其能夠收集因飽和而溢出的光電子。當(dāng)光電二極管吸收的光電子超過承載的最大數(shù)量時，多余的光電子就會流入電容中儲存。如此，在強光場景下拍攝得到的信息就不會因為光電子溢出而導(dǎo)致過曝，最終輸出的成片也因此可以更接近肉眼所見。l由于LOFIC技術(shù)下光電二極管電容都得到了擴充，每個像素的全阱容量增加，因此在長時間曝光捕捉LED脈沖光的過程中不會出現(xiàn)過飽和問題。在最后的成像效果中，LOFIC技術(shù)很大程度地減輕了LED頻閃，同時能夠保持較高的動態(tài)范圍。l在TheiaCel的像素設(shè)計中，豪威科技將DCGHDR與LOFIC技術(shù)整合在一個電路結(jié)構(gòu)中，具有LOFIC技術(shù)的DCG傳感器在大小電容之間增加了一條光子通路，大小電容能夠分別讀出轉(zhuǎn)換增益。因此，TheiaCel技術(shù)實現(xiàn)了單像素DCGHDR，兼顧了高像素與高動態(tài)范圍，輸出更高信噪比的暗光場景圖像。請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容索尼、三星與豪威對比經(jīng)驗。索尼最新的雙層二極管堆疊技術(shù)擴大了光電二極管的容量，并將飽和信號量提升至原來的約2倍，成功擴大了代表可成像的明暗差范l三星在手機CIS上主打大像素（100MP、200MP）產(chǎn)品，其在大像素產(chǎn)品技術(shù)上占據(jù)優(yōu)勢。例如三星在ISOCELLHP2圖像傳感器上應(yīng)用的雙垂直傳送門技術(shù)（D-VTG），在相同的電壓下，D-VTG比S-VTG的傳輸效率更高，并且能在像素中形成更深的光電二極管，接收更多的光線，抵消了大像素導(dǎo)致的光學(xué)二極管尺寸縮小問題。ISOCELLHP2的每個像素比前一代200MP產(chǎn)品多吸收33%的電子，從而l近年來由于復(fù)雜的國際形勢，索尼和三星有延緩CIS技術(shù)開發(fā)的趨勢。2024年8月1日消息，潮電智庫援引數(shù)碼博主爆料指出，三星高層的內(nèi)部會議表態(tài)在未來三年戰(zhàn)略重心轉(zhuǎn)向HBM，暫緩CMOS研發(fā)，產(chǎn)線優(yōu)先供應(yīng)HBM。2024年6月初，索尼半導(dǎo)體部門宣布計劃在截至2027年3月的三年內(nèi)資本支出投資額度比前三年減少約30%。由此可見，索尼和三請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容索尼、三星與豪威對比像素電路根據(jù)實際場景選擇增益模式，但最終只有一個輸出端可以讀出對應(yīng)的增益。三星的雙斜率增益技術(shù)通過“四合一像素”模式將像出過程中消除PD殘留電荷的影響避免過曝。TheiaCel技術(shù)大小電容單獨讀出增益的功能意味著圖像傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)單像素內(nèi)應(yīng)用兩種轉(zhuǎn)換增益，而不需要通過像素間的拆分組合達到HDR的效果，具有超高轉(zhuǎn)換增益、超大滿阱容量、相關(guān)多重采樣等核心優(yōu)勢。技術(shù)持續(xù)分化，在不同路徑產(chǎn)品線之間的差異化競爭背景下，豪威在新產(chǎn)品推動下的新周期中資料來源：索尼ISSCCForum,Feb.2021，國信證券經(jīng)濟研究所整理請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容三、韋爾股份：國產(chǎn)CIS龍頭，智能手機及汽車市場推動業(yè)績高增請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容韋爾股份：國產(chǎn)CIS龍頭，智能手機及汽車市場推動業(yè)績高增模擬解決方案三大業(yè)務(wù)體系構(gòu)成，產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應(yīng)用于消費電子和工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，包括智能手機、汽車電子公司在高端智能手機市場的產(chǎn)品導(dǎo)入及汽車市場自動駕駛應(yīng)用的持續(xù)滲透；歸母凈利潤13.67億元(YoY13.72億元(較上年同期-0.79億元扭虧)。1H24實現(xiàn)毛利率29.14%(YoY8.2f5050請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容韋爾股份：國產(chǎn)CIS龍頭，智能手機及汽車市場推動業(yè)績高增ll半導(dǎo)體設(shè)計銷售業(yè)務(wù)增長41%，代理銷售業(yè)務(wù)增長13%。1H24半導(dǎo)體設(shè)計銷售業(yè)務(wù)收入104.18億元(YoY41.14%)，占比86.31%；其中圖像傳感器解決方案收入93.12億元(YoY49.90%)，占比77.15%；顯示解決方案收入4.72億元(YoY-28.57%)，占比3.91%；模擬解決方案收入6.34億元(YoY24.67%)，占比5.25%。半導(dǎo)體代理銷售業(yè)務(wù)收入16.33億元(YoY13.40%)，占比13.53%。公司通過緊跟市場，充分了解市場動向及客戶需求，同時通過不同業(yè)務(wù)板塊間的協(xié)同發(fā)展及資源整合，助力公司更為全面穩(wěn)健的開拓市場。l圖像傳感器解決方案高增受益于智能手機及汽車市場增長。1H24公司圖像傳感器解決方案收入來源于智能手機市場約48.68億元(YoY78.51%)，公司推出高端圖像傳感器OV50H被廣泛應(yīng)用于國內(nèi)主流高端智能手機后置主攝傳感器方案中，正在逐步替代海外競爭對手同品類產(chǎn)品，不同像素尺寸的5000萬像素產(chǎn)品在智能手機主攝應(yīng)用領(lǐng)域份額顯著提升。來源于汽車市場約29.14億元(YoY53.06%)，公司憑借先進緊湊的汽車CIS解決方案覆蓋了廣泛的汽車應(yīng)用，CIS產(chǎn)品優(yōu)秀的性能亦助力公司獲得更多新設(shè)計方案的導(dǎo)入。模擬解決方案業(yè)務(wù)資料來源：Wind，國信證券經(jīng)濟研究所整理請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容風(fēng)險提示一、國產(chǎn)替代進程不及預(yù)期。國內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)相比海外半導(dǎo)體大廠起步較晚，在技術(shù)和人才等方面存在差距，在國產(chǎn)替代過程中產(chǎn)品研發(fā)和客戶導(dǎo)入進程可能不及預(yù)期。二、下游需求不及預(yù)期。全球電子產(chǎn)品等終端需求可能不及預(yù)期，從而導(dǎo)致對半導(dǎo)體產(chǎn)品需求量減少。三、行業(yè)競爭加劇的風(fēng)險。在政策和資本支持下，國內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)數(shù)量較多，在部分細分市場可能出現(xiàn)競爭加劇的風(fēng)險，從而影響企業(yè)盈利能力。四、國際關(guān)系發(fā)生不利變化的風(fēng)險。我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈在部分環(huán)節(jié)需要依賴海外廠商，若未來國際關(guān)系發(fā)生不利變化，可能對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈運營產(chǎn)生重大影響。請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容請務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明及其項下所有內(nèi)容國信證券投資評級投資評級標(biāo)準(zhǔn)類別級別說明報告中投資建議所涉及的評級（如有）分為股票評級和行業(yè)評級（另有說明的除外）。評級標(biāo)準(zhǔn)為報告發(fā)布日后6到12個月內(nèi)的相對市場表現(xiàn)，也即報告發(fā)布日后的6到12個月內(nèi)公司股價（或行業(yè)指數(shù)）相對同期相關(guān)證券市場代表性指數(shù)的漲跌幅作為基準(zhǔn)。A股市場以滬深30