国产手机纷纷采用!这条顶级传感器赛道,清华系只手遮天!

  • 05/17 06:26

熟悉消费电子市场的朋友或许了解到,最近一家国产CMOS图像传感器企业频频出现,那就是豪威科技——韦尔股份旗下子公司,也是全球第三大CMOS图像传感器企业。

曾几何时,旗舰手机的图像传感器主要由索尼、三星提供,也以此为卖点,豪威科技等国产传感器企业的产品只能在低端手机中应用。而近一年来,豪威科技的CMOS图像传感器作为主摄像头,越来越多地出现在小米、荣耀等国产企业的旗舰手机中。

而据近期,数码博主数码闲聊站爆料称,华为正在紧锣密鼓的测试豪威 OV50K,今年下半年登场的华为Mate 70系列,主摄传感器或将会采用国产品牌豪威传感器,而且无论是标准版还是高配版,均标配豪威传感器。

目前,在国产CMOS图像传感器领域,TOP 3企业都是清华毕业生建立的公司,他们几乎瓜分了这条国产传感器细分领域,堪称“只手遮天”!看看清华学霸有多厉害!

这个传感器赛道TOP3 公司,创始人都是清华毕业生,瓜分国产份额!

在整个智能传感器市场中,MEMS 传感器、CIS(图像传感器)、雷达,是市场占有率最高的三大赛道。

其中,MEMS传感器细分领域众多,包括气体、磁、光、声、生物、化学…等等,我国还没有比较有优势的企业。雷达传感器同样如此,这些赛道几乎都是国外厂商。

而作为传感器市场第二大领域,图像传感器市场巨大,技术集中,传感器产业里许多市值、产值高的企业,都来自这个领域。图像传感器技术对中国今后发展数字经济极为重要,是不可或缺的关键技术,其在消费电子、汽车、医疗等等众多场景的应用,无需赘言。

据知名半导体咨询机构Yole于2023年发布的《Status of the CMOS Image Sensor Industry 2023》(2023年COMS图像传感器市场报告)显示,中国图像传感器企业豪威科技(Omnivision)排名全球第3中国第一,占据全球11%市场份额,格科微(Galaxycore)排名全球第5中国第二,占据全球4%市场份额,思特威(Smartsens)排名全球第7,中国第三,占据全球2%市场份额。

豪威科技、格科微、思特威即是代表中国图像传感器实力的TOP3企业,三家企几乎“联手”瓜分了所有国产图像传感器芯片市场份额。

而豪威科技、格科微、思特威三家企业的创始人,本科都毕业于清华大学电子工程系除了这几家清华企业,这个赛道再无较大的国产民营公司,可以说清华系在中国图像传感器领域“只手遮天”不为过。

其中,豪威科技的创始人,更同时是中国芯片首富、中国传感器产业首富。

豪威科技创始人——中国芯片&传感器首富

豪威科技的创始人虞仁荣在1985年,进入清华大学无线通信系(现为电子工程系)85级EE85班就读并顺利毕业。(相关介绍可参看《中国芯片首富,居然出自传感器》)。

从清华毕业后,虞仁荣先到浪潮集团担任工程师——浪潮集团前几天刚被美国严厉制裁,2年后,跳槽至代理分销电子元器件的香港龙跃电子,1998年,虞仁荣创办了北京华清兴昌科贸有限公司,抓住国产手机的机遇逐渐崛起。2006年,虞仁荣已成为北京地区最大的分销商,在国内电子元器件分销领域拥有一定知名度——被称为芯片“倒爷”。

不甘心只做倒卖芯片的生意,2007年5月,虞仁荣成立了韦尔半导体,开始从事半导体设计业务,最早做的电源管理芯片

2017年,韦尔半导体在上交所A股上市,2019年先后并购全球第三大CMOS图像传感器供应商豪威科技,以及另外两家国产图像传感器厂商思比科和视信源的股权,达到控股比例。至此,韦尔半导体一跃成为全球领先的半导体设计公司,中国第一图像传感器企业。

韦尔收购豪威,堪称中国半导体产业界最成功的收购之一。2021年,韦尔半导体更名为豪威集团-上海韦尔半导体服份有限公司。

据2022年胡润中国百富榜显示,虞仁荣排名116,总财富约420亿元,仍是中国半导体产业首富,中国传感器产业首富。

韦尔股份收购豪威科技,“蛇吞象”背后是清华系做的局?

此外,值得一提的是,虞仁荣在收购豪威科技背后,处处都是清华系的身影。

豪威科技是世界上第一家将CMOS图像传感器技术商业化成功的企业,因此获得苹果IPhone 3手机主摄像头的订单而腾飞。豪威科技的其中一位联合创始人,是1978年考入清华电子工程系的老学长陈大同。

陈大同一口气在清华读到博士,后来在美国和朋友创立的豪威科技(Omni Visio,业内称OV)。

陈大同形容当时豪威科技的团队,“80%都是华人,华人里面80%都是留学生,留学生里又有80%是清华毕业生”。

2000年豪威科技在美国纳斯达克上市,陈大同功成身退辞职回国,开始做天使投资,涉及了半导体、通讯等领域,后来和几位合伙人共同创办华山资本,并担任董事长。华山资本投资了Inside Secure、兆易创新、高拓讯达、Tilera、安集微电子、VeriSilicon Holdings、Movidius、睿科微电子等多家芯片创企。

2014年,豪威科技被清华系资本——清芯华创联合几家国内资本进行私有化,并在2016年私有化成功,至此豪威科技从美国企业变成了中国企业。

这次是私有化的最终目的,是为了资本“获利”,在这场资本游戏中,一个合适的“接盘侠”十分重要。

美国豪威被私有化,成为北京豪威全资子公司后,2017年清华学长陈大同回归北京豪威出任临时CEO。此后不久,韦尔股份便发布公告称,宣布收购北京豪威。

因此,虞仁荣能成功收购豪威科技,背后不难想象陈大同与清芯华创等清华系力量发挥的作用。

这里有个题外话,曾担任豪威科技COO的何新平(清华大学电子系80级),创业领域同样选择了CMOS。

2011年,在豪威科技任职15年的何新平创立了晶相光。晶相光是CMOS领域少数专攻安防监控市场的公司,其还强攻生物芯片,成功开发了基因定序芯片,2018年在中国台湾挂牌上市。

中国第二大图像传感器企业创始人,是虞仁荣同学

中国第二大图像传感器企业,是格科微(Galaxycore),排名全球第5,占据全球4%市场份额。

有意思的是,格科微的创始人赵立新,与虞仁荣一样,都是清华电子系85级毕业,因此两人称得上同学关系。

虞仁荣是参加高考考上清华的,而赵立新参加高考,是保送的,保送生的原因是他高中时期荣获全国青少年创造发明一等奖。

在大家惊叹这又是一个天才的时候,小编提醒下,赵立新的妹妹也是清华的,她没有保送,高考考的。这就是读书的基因吗?

赵立新在清华大学一直读到硕士,毕业后去了新加坡特许半导体公司——新加坡本土晶圆制造企业,2021年与GlobalFoundries格芯合并;之后又去了美国公司工作,都是干得工程师。

2003年,在高中土豪同学的支持下,赵立新拿到了200万美金回国创业,在上海成立了格科微电子,做图像传感器(CIS)芯片设计,从当年摄像头做起。

执着的技术追求,推动格科微能打价格战

与虞仁荣收购豪威进军图像传感器产业不同,赵立新的格科微是从头做起图像传感器芯片的。相比虞仁荣,赵立新对技术更执着,格科微的优势在于把CIS芯片的光刻层数减少——这需要极高的电路设计能力,而这正是赵立新的特长。

上文我们提到过赵立新曾在新加坡特许等晶圆制造企业工作过,因此赵立新既懂工艺又懂设计,同时具有业务一线工作经历,因此格科微团队对产品性能具有极致追求。

格科微的CIS芯片还有另外一个特点,就是die size更小,也即是说同等性能下芯片面积更小

光刻层数减少、芯片面积小,这就可以有效降低成本,因此,格科微的图像传感器芯片以性能高、价格低廉著称,这为格科微的发展之路埋下伏笔。

2007年,格科微转向手机图像传感器研发,2008年推出成本低于竞争对手20%的新产品后,格科微在国内手机图像传感器市场的份额从第三变成第一,成为全球低端图像传感器最大的供应商。(此处以出货量统计)

赵立新并不讳言,格科微的芯片主要提供给山寨机等低端品牌,不过依然自信,“效果和高端手机没有多大差异,卖得好的产品绝对有优点。”

中芯国际与格科微,中国企业合作的典范

此外,值得说的是,格科微的第一个订单,是中芯国际给的,虽然有200万美金的启动资金,但这对于一家图像传感器芯片企业来说,远远不够。彼时,中国的传感器资本市场还是一片荒芜,如果没有中芯国际的资金,或许格科微早就“创业未半,而中道崩殂”。

当时中芯国际想做CIS芯片,但没有研发团队。于是格科微和中芯国际合作,帮中芯国际做芯片设计的研发和建立生产工艺线,也就是说是格科微的下游代工厂给了赵立新研发资金养起了队伍。

此后,中芯国际也成为格科微图像传感器晶圆芯片代工的伙伴,在2008年格科微甚至成为中芯国际在本土的最大客户,这有力支撑了中芯国际早期的发展。中芯国际和格科微堪称中国企业合作发展的典范!

格科微一直对传感器芯片技术有着强烈的追求,2021年,格科微宣布募投12 英寸 CIS 芯片BSI 后段研发与产业化项目,经营模式将由 Fabless 模式转变为 Fab-Lite 模式,目前格科微已经建立了COM 封装产线和部分测试产线。

自建产线有利于缓解产能紧张,同时加速新产品迭代验证,建立产品技术壁垒。我国大部分生产领域的技术落后都是在工艺上,改良工艺一般发不了什么学术论文,需要在一线产线上一点点磨出来,在生产中找解决方案。

我国制造业生产工艺的落后,远大于技术的落后,这点在传感器产业体现的更为明显。

清华系的第三家图像传感器企业——思特威

清华系的第三家图像传感器企业思特威,在上一年2021年5月20日刚刚完成在上交所科创板的上市。

思特威的创始人徐辰,同样毕业于清华大学电子工程系,算是虞仁荣和赵立新的“学弟”。

本科毕业后徐辰攻读香港科技大学电机及电子工程学专业,开始将CMOS领域作为研究方向,并成功拿下了硕士及博士学位。

2004年,从港科大博士毕业后,徐辰去美国,入职了全球第一家推出商业CIS芯片的企业——Micron Technology.Inc美光科技,担任研发工程师一职。此后,徐辰又先后就职于硅谷多家图像传感器大厂,并改造了成像高速系统架构,解决了系统中的噪音问题,在小像素全局快门像素开发获得突破性贡献。

在硅谷期间,徐辰在图像传感器芯片的开发上,积累了大量的经验。

2011年,徐辰回国创业,创立了思特威,希望能打造一个中国品牌来挑战欧美日巨头。彼时,豪威科技未被中资私有化,是一家美国企业,格科微刚刚凭借价格优势拿下低端手机图像传感器市场,开始站稳脚跟。

因此,思特威选择以竞争没那么激烈的安防市场为切入点,这个战略对思特威至关重要。

创立三年后,思特威推出上市首款产品130万像素高清CIS芯片便立即受到市场的关注。到2017年,思特威累计芯片出货量达到1亿颗,并向性能提升和高端系列产品迈进。

自20217年其,从出货量口径的统计数据看,思特威已经成为全球安防监控领域CMOS图像传感器出口量最大的厂商。

2018年,思特威早于索尼发布了第一颗背照式(BSI)全局快门产品,产品所搭载的相关技术以论文形式被2019年旧金山国际固态电路峰会(ISSCC 2019)所收录。如今,这颗国产自研的高端背照式全局快门产品,已经被广泛应用在更多新兴机器视觉应用中。

思特威背后有国家集成电路基金二期、联想科技、大华股份、红杉、小米产业基金等在内的多家豪华资本机构,其中不乏清华系背景资金,譬如清华学长张学政的闻天下集团,张学政同时为闻泰科技董事长,曾与虞仁荣竞争收购豪威科技,张学政并持有格科微股份。

结语

图像传感器技术门槛高,资金要求大,进入壁垒极高,在整个传感器甚至半导体产业都属于顶级赛道,因此中国从事图像传感器的企业寥寥无几,属于巨头的游戏。

然而,图像传感器应用市场广阔,对中国今后发展数字经济极为重要,是不可或缺的重要技术。

图像传感器技术并不像其他传感器赛道一样有众多细分领域,传感器企业成长性极高,譬如韦尔股份,凭借图像传感器产品的收益,足以成为当前中国最大的半导体公司之一。

图像传感器同时具备高技术、重资本的特点,因此清华大学这样的顶级学府,同时具备海量资本关系,在这个赛道优势尽现。而清华系等顶级学府的影响,在中国半导体产业等已开始展现。

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