在安防產業中,作為主要功能單元的監控,存儲及網絡傳輸設備的核心芯片(主控SoC,成像傳感器)技術尤為重要,但卻由于技術門檻高、對國外產品依賴性強而在不經意之間被忽視。
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,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癱瘓問題,英特爾在這些芯片中植入了AMT(主動管理技術),但這種技術的設計并不嚴謹,可以被黑客加以利用,可以通過網絡遠程加載運行未經授權的程序,造成系統崩潰、模擬系統安全核查等行為,進而達到竊取信息甚至劫持系統控制權的目的。
由此可見,核心芯片的安全問題是需要在設計環節就嚴加把控。而核心芯片的設計技術更是不應該只掌握在發達國家手中,這與行業技術進步及國家戰略發展方向息息相關。
目前,中國的芯片技術是國家大力支持發展、市場前景十分廣闊的一個技術領域。就市場而言,中國是世界上最大的半導體消費國。據預測,到2025年, 中國將占據50%的全球芯片需求量,但是當前,超過90%的芯片消費仍依賴進口。在2014年之前,中國政府就曾經幾次試圖做大做強本土半導體產業,但收效甚微。發展是硬道理,在技術決定實力的今天,國產半導體產業是國家戰略方向上大力支持的一環。國家發展綱要中要求,到2020年,中國半導體產業年增長率要不低于20%,政府在五到十年內將在這一領域出資1700億美元,由此可見,中國半導體產業真正迎來了春天。
中國本土科技企業在大力發展芯片技術,展訊通信在去年MWC上發布64位八核架構的4G芯片SC9860,實現了公司在中高端智能手機市場上的突破。華為麒麟在3G芯片大戰中,扮演了“黑馬”的角色。除了主要配套網絡和視頻應用的行業專用芯片之外,2009年開始,華為還在不斷研發和改進高性能手機芯片。
除此之外,縱觀安防市場,國產高性能成像傳感器芯片的供應仍處于空白狀態,圖像傳感器等核心技術一直被SONY等外商把持,中國企業在核心技術方面并不占據優勢。面對巨大的高性能成像傳感器芯片技術鴻溝,很多國內企業開始收購國外的技術公司,并試圖以這種方式來快速填補技術和市場上的空白。但實際效果證明,這樣的模式并沒有大獲成功,收購的方式也終究是治標不治本。
眾所周知,早在市場主流是CCD圖像傳感器的時代,SONY就憑借卓越的技術雄霸圖像傳感器市場。多年的行業積累和對圖像領域的理解,讓SONY在圖像傳感器設計技術方面積累了足夠的經驗。在CMOS圖像傳感器大面積應用之前,憑借靈敏度、信噪比優勢,SONY的CCD圖像傳感器就在監控、交通等領域得到廣泛應用。然而,CCD圖像傳感器也有響應速度慢、成本過高、應用設計復雜等缺點。
隨著成像市場對于大分辨率、高幀率、低成本圖像傳感器的需求變化及技術的發展,CMOS圖像傳感器憑借自身的優勢(集成度高,性能優異,用戶易用等)逐漸成為當今圖像傳感器市場的主流。在這個圖像傳感器技術的新時代,SONY依靠雄厚的技術實力,再次領跑CMOS圖像傳感器市場,在細分領域(如安防監控),更是占據了80%以上的全球市場份額。
國產CMOS圖像傳感器想要追趕甚至超越SONY,必須在技術上尋求突破,在傳感器芯片設計技術上不斷創新。同時還需做到對行業及市場發展趨勢足夠了解,甚至還需要和用戶真正的產品設計意圖緊密結合,做到快速響應和有效反應。
機器視覺/人工智能對于成像傳感器的需求與傳統的成像領域截然不同,這個新興行業需要讓機器、程序、算法理解圖像中出現的事物。因此,人工智能(AI)行業對圖像傳感器的性能有更高要求;為了能夠讓機器更加快速、精準地理解圖像中的“語義”,需要傳感器更真實地還原所拍攝圖像,例如高信噪比,低照度響應,高動態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)行業的“剛需”。
在前兩次工業革命中,中國讓歐美在技術和工業上搶占了先機,而第三次科技革命的進行,正是又一次極其有利的機會。掌握最前沿的技術,是中國公司超越歐美公司的唯一機會和方向,也是中國企業立足世界市場之本。
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原文標題:CMOS圖像傳感器市場巨頭林立,中國企業如何突出重圍?
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