中國芯片設(shè)計(jì)企業(yè)如何在cmos圖像傳感器市場(chǎng)站住腳跟

隨著科技全球化的進(jìn)一步推進(jìn)，以及世界范圍內(nèi)暴力、恐襲事件的頻發(fā)，全球安防市場(chǎng)近年來迎來了又一個(gè)春天。而中國安防產(chǎn)業(yè)經(jīng)過三十多年的發(fā)展，也已經(jīng)迅速崛起為世界安防產(chǎn)業(yè)中的一支重要力量。中國本土安防企業(yè)所生產(chǎn)的產(chǎn)品，除了滿足規(guī)模不斷擴(kuò)大的國內(nèi)安防市場(chǎng)的需求外，還遠(yuǎn)銷到一帶一路沿線國家，歐美、中東、東南亞、非洲等100多個(gè)國家和地區(qū)。

在安防產(chǎn)業(yè)中，作為主要功能單元的監(jiān)控，存儲(chǔ)及網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備的核心芯片（主控SoC，成像傳感器）技術(shù)尤為重要，但卻由于技術(shù)門檻高、對(duì)國外產(chǎn)品依賴性強(qiáng)而在不經(jīng)意之間被忽視。

美國“棱鏡門”事件爆出之后，在本月，全球最大的SoC/CPU供應(yīng)商英特爾公司又被爆出主控CPU芯片的安全漏洞。英特爾公司公開承認(rèn)，近年來所售的中高端CPU全部存在安全缺陷。原本為了便于解決系統(tǒng)癱瘓問題，英特爾在這些芯片中植入了AMT（主動(dòng)管理技術(shù)），但這種技術(shù)的設(shè)計(jì)并不嚴(yán)謹(jǐn)，可以被黑客加以利用，可以通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程加載運(yùn)行未經(jīng)授權(quán)的程序，造成系統(tǒng)崩潰、模擬系統(tǒng)安全核查等行為，進(jìn)而達(dá)到竊取信息甚至劫持系統(tǒng)控制權(quán)的目的。

由此可見，核心芯片的安全問題是需要在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)就嚴(yán)加把控。而核心芯片的設(shè)計(jì)技術(shù)更是不應(yīng)該只掌握在發(fā)達(dá)國家手中，這與行業(yè)技術(shù)進(jìn)步及國家戰(zhàn)略發(fā)展方向息息相關(guān)。

目前，中國的芯片技術(shù)是國家大力支持發(fā)展、市場(chǎng)前景十分廣闊的一個(gè)技術(shù)領(lǐng)域。就市場(chǎng)而言，中國是世界上最大的半導(dǎo)體消費(fèi)國。據(jù)預(yù)測(cè)，到2025年， 中國將占據(jù)50%的全球芯片需求量，但是當(dāng)前，超過90%的芯片消費(fèi)仍依賴進(jìn)口。在2014年之前，中國政府就曾經(jīng)幾次試圖做大做強(qiáng)本土半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，但收效甚微。發(fā)展是硬道理，在技術(shù)決定實(shí)力的今天，國產(chǎn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是國家戰(zhàn)略方向上大力支持的一環(huán)。國家發(fā)展綱要中要求，到2020年，中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)年增長率要不低于20%，政府在五到十年內(nèi)將在這一領(lǐng)域出資1700億美元，由此可見，中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)真正迎來了春天。

中國本土科技企業(yè)在大力發(fā)展芯片技術(shù)，展訊通信在去年MWC上發(fā)布64位八核架構(gòu)的4G芯片SC9860，實(shí)現(xiàn)了公司在中高端智能手機(jī)市場(chǎng)上的突破。華為麒麟在3G芯片大戰(zhàn)中，扮演了“黑馬”的角色。除了主要配套網(wǎng)絡(luò)和視頻應(yīng)用的行業(yè)專用芯片之外，2009年開始，華為還在不斷研發(fā)和改進(jìn)高性能手機(jī)芯片。

除此之外，縱觀安防市場(chǎng)，國產(chǎn)高性能成像傳感器芯片的供應(yīng)仍處于空白狀態(tài)，圖像傳感器等核心技術(shù)一直被SONY等外商把持，中國企業(yè)在核心技術(shù)方面并不占據(jù)優(yōu)勢(shì)。面對(duì)巨大的高性能成像傳感器芯片技術(shù)鴻溝，很多國內(nèi)企業(yè)開始收購國外的技術(shù)公司，并試圖以這種方式來快速填補(bǔ)技術(shù)和市場(chǎng)上的空白。但實(shí)際效果證明，這樣的模式并沒有大獲成功，收購的方式也終究是治標(biāo)不治本。

眾所周知，早在市場(chǎng)主流是CCD圖像傳感器的時(shí)代，SONY就憑借卓越的技術(shù)雄霸圖像傳感器市場(chǎng)。多年的行業(yè)積累和對(duì)圖像領(lǐng)域的理解，讓SONY在圖像傳感器設(shè)計(jì)技術(shù)方面積累了足夠的經(jīng)驗(yàn)。在CMOS圖像傳感器大面積應(yīng)用之前，憑借靈敏度、信噪比優(yōu)勢(shì)，SONY的CCD圖像傳感器就在監(jiān)控、交通等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。然而，CCD圖像傳感器也有響應(yīng)速度慢、成本過高、應(yīng)用設(shè)計(jì)復(fù)雜等缺點(diǎn)。

隨著成像市場(chǎng)對(duì)于大分辨率、高幀率、低成本圖像傳感器的需求變化及技術(shù)的發(fā)展，CMOS圖像傳感器憑借自身的優(yōu)勢(shì)（集成度高，性能優(yōu)異，用戶易用等）逐漸成為當(dāng)今圖像傳感器市場(chǎng)的主流。在這個(gè)圖像傳感器技術(shù)的新時(shí)代，SONY依靠雄厚的技術(shù)實(shí)力，再次領(lǐng)跑CMOS圖像傳感器市場(chǎng)，在細(xì)分領(lǐng)域（如安防監(jiān)控），更是占據(jù)了80%以上的全球市場(chǎng)份額。

國產(chǎn)CMOS圖像傳感器想要追趕甚至超越SONY，必須在技術(shù)上尋求突破，在傳感器芯片設(shè)計(jì)技術(shù)上不斷創(chuàng)新。同時(shí)還需做到對(duì)行業(yè)及市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)足夠了解，甚至還需要和用戶真正的產(chǎn)品設(shè)計(jì)意圖緊密結(jié)合，做到快速響應(yīng)和有效反應(yīng)。

機(jī)器視覺/人工智能對(duì)于成像傳感器的需求與傳統(tǒng)的成像領(lǐng)域截然不同，這個(gè)新興行業(yè)需要讓機(jī)器、程序、算法理解圖像中出現(xiàn)的事物。因此，人工智能（AI）行業(yè)對(duì)圖像傳感器的性能有更高要求；為了能夠讓機(jī)器更加快速、精準(zhǔn)地理解圖像中的“語義”，需要傳感器更真實(shí)地還原所拍攝圖像，例如高信噪比，低照度響應(yīng)，高動(dòng)態(tài)范圍和拍攝圖像無形變、殘影等要求。Global Shutter圖像傳感器也因此而成為了人工智能(AI)行業(yè)的“剛需”。

在前兩次工業(yè)革命中，中國讓歐美在技術(shù)和工業(yè)上搶占了先機(jī)，而第三次科技革命的進(jìn)行，正是又一次極其有利的機(jī)會(huì)。掌握最前沿的技術(shù)，是中國公司超越歐美公司的唯一機(jī)會(huì)和方向，也是中國企業(yè)立足世界市場(chǎng)之本。