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汽车市场需求下降产生的“危”与“机”

2020-07-15
来源:电子发烧友

  经过多年的发展,以及市场与技术的起伏,尽管自动驾驶技术依然停留在≤L3,还没有完全跨越进入L4,然而这种状况并没有阻止自动驾驶成为人类驾驶技术的展望,相反,哪怕受到疫情等全球因素的影响,科技行业对于技术的创新与推动依然充满着激情与信心,特别是在其核心领域之一:CIS(CMOS Image Sensor)。

  2020年6月,在《电子工程专辑》、《电子技术设计》、《国际电子商情》三大媒体联合举办的“2020年中国IC领袖峰会”上,思特威电子科技有限公司副总经理欧阳坚简明而深刻的阐述了CIS的市场前景、技术挑战和“芯”机遇。

  在CIS领域,思特威2018年的市场份额超过25%,全球安防市场排名第一;2019年出货量超过一亿颗,按照数据推算市场份额将达到30-40%。上周思特威正式宣布收购深圳安芯微,将重点在汽车车载领域拓展。

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  汽车市场原来一直是突飞猛进,特别是中国市场的增速非常快。但是到2019年,突然一下子经济等各方面遇到瓶颈,整个汽车市场的需求开始下降。到2020年因为疫情等各方面的因素影响,导致需求下降更加厉害,目前大家判断下来可能说,汽车今年可能总的销量会下降12-20%,中国市场可能只有2000万台,这个对整个汽车行业来说打击是比较大的,特别是做传统零部件等。但是从另一个角度来看,尽管这是一个比较大的“危”险,但同时也是一个比较大的“机”会,那就是整个汽车行业在做非常大的变革:

  第一,电动化,新能源的趋势越来越明显。所以会出现宁德时代等龙头公司发展起来,同时,新能源电池产业链的前景也越来越广阔。

  汽车市场需求下降产生的“危”与“机”

  第二,智能化,也是最深刻的变革。智能化带来的改变将非常大,电动车带动的智能化,对半导体行业的影响也非常大。

  中国的在电动车市场基本上占据全球的半壁江山,在这个巨大的市场里面可以看到,当电动化,智能化给汽车领域的半导体带来非常可观的新的增量时,其中的核心领域之一:CIS的机会尤为明显。

  CIS需求猛增

  CIS(CMOS Image Sensor)图像传感器芯片可以说是机器的眼睛,我们看到手机上的摄像头从单摄到双摄,到三摄、四摄,越来越多。

  同样,车载摄像头从原来几乎没有,到现在越来越多,以特斯拉为例,最少有四个环视摄像头。前面用于ADAS的最少两到三个摄像头,总共七个,如果前面还安装一个车舱内用来关注乘客和驾驶员的摄像头,那就是8个。而且现在有很多国家,譬如日本的很多法规里面规定,未来两个后视镜将全部换成电子摄像头,那就又要增加2个。

  因此,车载摄像头的增量是一个指数级的增长,目前全球车载摄像头市场将从35亿美金增长到80亿美金,在一辆车上面配七八个摄像头,将成为以后的标配。这个智能化的趋势不仅仅在新能源车方面,同时,所有的传统车BBA,宝马奔驰奥迪等所有车都在增加自动驾驶,自动泊车等ADAS技术,每一个都是CIS的刚需,而且非常强,数量增长也非常快。自动驾驶分四级,当做到L3,L4以后,这个时候不仅仅需要毫米波雷达、激光雷达,而且还需要摄像头,这是一个多传感器融合的场景。

  在这种逐渐成为趋势的电动化以及智能化的自动驾驶中,CIS视觉已经在扮演一个很重要且必不可少的角色,譬如其中最重要的功能是一定要能看清红绿灯,无论是毫米波还是激光雷达能探测到物体,但是判断不了红绿灯,因此,摄像头的需求是非常强劲的。

  CIS应用场景与核心技术

  CIS的应用场景非常多,无论是新能源车还是传统燃油车,其中的辅助驾驶ADAS功能,譬如车道偏移,行人预警,自动刹车AEB每一个应用基本上都是靠摄像头来支撑的,只不过是摄像头采集到数据以后,第一时间把数据传到后面的CPU,来马上执行后面的操作。但是最核心一点,CIS摄像头是机器的眼睛,是汽车的眼睛,所以这个应用场景非常广泛。可能在车内还会做一些人脸相干的东西,检测人有没有酗酒,有没有打磕睡,这种3D应用场景非常多,包括手势识别,可能用深度像机识别,这里面都是要用到摄像头。这些领域我们都有很多产品的储备和应用。

  CIS高端技术汇合

  对于这些,包括环视,包括变道辅助其实对技术有很多共性的。与安防比较相近,晚上开车的时候一定要能看清楚路面,黑暗情况下感光一定要做的好。由于大灯的影响,外面环境灯的影响,这时候环境是明暗不同,有的地方很亮,有的地方很暗,一定要是暗的地方能看到细节,亮的地方不能过曝,过曝就拍不到该要的东西了,所以这个时候对HDR要求非常高,运动时候速度非常快,不能产生拖尾,这些基本上都是CIS一些高端技术汇合,这也是思特威为什么从安防做完以后,来做车载的一个比较顺理成章的理由,我们在安防行业积累这么多年,很多技术都已经做了很长时间,安防也是一样,在车上面做一些特殊应用。

  CIS在HDR中的应用

  还有一个固定场景,大家可以看到技术方面一些特定的诉求。譬如HDR(高动态范围)典型应用,我们去拍一个风景照片,最右边天特别蓝,曝光曝过头了,看不到任何细节,曝光曝的不好,天是蓝的,房子所有细节没了,中间这张还可以,很多色彩度不够了,这时候其实就需要HDR很多应用场景。我们对HDR技术研究非常深,有很多HDR应用角度和方式,可以根据客户不同需求,采取不同的HDR技术的实现叠加。右边效果是好几种HDR合成效果,效果非常符合大家的要求。

  LED抑制闪烁技术

  再举一个例子,这个例子比较直观,我们在开车的时候会看到红灯、绿灯会有多少秒闪烁,我们看到红灯是不动的,但这个红灯是一个LED的灯,它是一个高频闪动的灯。如果我们用一般的相机(三色)拍摄就会左边的照片,04是看不到的,0只能看到一半,4也看到一半。因为它是一个高频闪烁的灯,当我们曝光时间太短时抓不到全部的图片效果。这时候我们就用LED,我们这个技术叫做LED抑制闪烁技术。我们会实现一个长曝光,把LED的图片抓下来,但我们用另外一种曝光形式,把车窗座椅方面的感光也抓下来,最后把长曝光和多种曝光用算法合成以后让你看到灯没有闪烁,车细节也看的很清楚。

  HDR+LED闪烁抑制

  假如车辆从隧道开出去,碰到左右四个红绿灯,用摄像头自动拍摄的话,会看到LED抑制的效果和HDR的效果,特别是光亮度上面一排车辆要开出去的瞬间,你会发现左左边是拍不到4个绿灯的。右边的隧道出口是有4个绿灯的,大家可以想象一下,如果你拍不到4个绿灯的时候,如果你把这个图片交给自动驾驶的时候,它看不到红绿灯就不知道是不是应该刹车,所以这些数据都是对安全驾驶和自动驾驶非常核心的:最起码要采集到的图像和数据是我们眼睛能看到的,一定不能失真、出错,这个出了错就是关系到生命安全的,所以这个技术要求非常高,这就是HDR应用+LED闪烁抑制的双合成效果,这种技术在汽车的辅助驾驶和自动驾驶方面是很大的刚需。

  这种技术的门槛也是很高的,技术要求的细节也很多。思特威公司在这方面会持续推出新产品、新技术,希望能够把这些新产品、新技术带到行业里面,也为车载行业的国产化芯片多做一些贡献。因为这个行业目前为止大部分的出货量都是欧美和日本供应的,中国的本土公司还没有完全涉足这个行业,我思特威可能是一个先行者。

  思特威

  思特威电子2011年由徐陈博士从美国回来成立的,2012年开始运作,主营业务是在安防监控领域和机器视觉领域,总部在上海,全国各地都有研发中心和服务中心,目前主要是在北京上海深圳,还有其他海外也有相关的机构。

  2016年,思特威在图像传感器安防领域,实现了累计出货5千万颗,到2017年,公司累计出货超过一亿颗,在2017年独立第三方安防出货量报告里面已经排到全球安防出货量第一名。

  2018年思特威继续维持了第一名,2018年的数据应该是超过25%的市场份额。2019年出货量超过一亿颗,尽管目前排名还没出来,按照数据推算应该达到30-40%的份额,意味着在安防行业里面目前大家所有的安防像机里面每十个里面,有三到四颗都是思特威的CIS。

  2019年思特威有一个比较重大的突破,在ISSCC——固态电路全球国际论坛,思特威是中国唯一一个发表了CIS论文文章的公司,且开题报告就是思特威做的。在那篇论文中,思特威做了一个在BSI工艺下全局曝光的一个革命性创新,这个产品后来被大规模的应用,目前非常多的高端无人机,还有很多人脸识别方案里面用的全是我们这个产品,这个产品在行业里面是一个比较大的颠覆。


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