CMOS 图像传感器在业界早已广为人知。自 2007 年起,CMOS 图像传感器的市场占有率首次超越 CCD 图像传感器,自此,CIS 开启了独属于它的辉煌时代。
在全球 CIS 市场的波澜起伏中,索尼、三星等国际巨头长期雄踞重要地位,稳稳占据着销售额前二的宝座。然而,当我们仔细审视全球 CIS 出货量的数据时,格科的名字赫然在位。
「突围」CIS
2003 年工程师赵立新回国创业,彼时中国半导体产业方兴未艾,国内图像传感器市场鲜有本土公司身影。之后,怀揣着「让世界看见中国的创新」的想法,格科成立了。
富人靠氪金,穷人靠氪肝。
与韦尔股份靠着斥资「蛇吞象」的收购不同,格科走的是另外一条路子:靠着自主研发,依靠技术优势和价格优势杀出的血路。
当时,恰逢中芯国际有业务发展需求,双方一拍即合。到了 2006 年,格科与中芯国际一道开发出独创的 CMOS 图形传感器核心工艺,由于成本优势明显、产品强势,一举实现营收 800 万美元,格科在国内开始站稳脚跟。之后,格科持续专注 CMOS 图像传感器和 LCD 显示驱动芯片,不断创新。
2017 年,格科成功实现 1.12um 大底 1300 万像素图像传感器的量产,打破海外厂商的技术封锁;到 2019 年,又完成了 1600 万像素 CMOS 芯片的研发。
格科敏锐地把握了智能手机在全球掀起的热潮,精准地专攻中低端市场。伴随着手机多摄潮流加速渗透,作为各大主流安卓手机品牌的供货商,格科紧紧抓住了这波时代赋予的红利,一路高歌猛进。
到了 2021 年,格科以惊人的成绩交出了一份亮丽的答卷。其 CMOS 图像传感器出货量高达 19 亿颗,傲居全球第一;销售收入达到 9 亿美元,全球排名第四。从默默无闻到声名鹊起,格科靠着「创新」坚持了下来。
全球 CMOS 图像传感器的市场风云变幻,格科有属于自己的独特优势。格科副总裁乔劲轩表示:「全球 CMOS 图像传感器的竞争态势要从三个维度看:第一,技术支撑的品牌优势;第二,独特的销售渠道;第三折旧完成后的自有工厂。从第一个维度看,经过 20 年的发展,格科一直在核心技术上积攒竞争力。同时,格科也进入了 Fab-Lite 模式,能够去落地更多的技术创新。剩余的两个维度看,虽然格科相比海外巨头起步晚,但随着消费电子市场的蓬勃发展,格科以其独特优势后发先至。因此,三个方面格科都可以与海外的竞争对手一较高低。」
「创新」是深埋在格科的基因,除了工艺研发和产品设计的创新,格科还有模式的「创新」。
2023 年年中,格科临港工厂首批产能正式量产,意味着格科顺利转型 Fab-Lite(轻晶圆厂)模式。所谓 Fab-Lite,是介于 Fabless 模式与 IDM 模式之间的经营模式,即在晶圆制造、封装及测试环节采用自行建厂和委外加工相结合的方式。
一般而言,A 股大部分芯片设计公司均为 Fabless 模式。国内 CIS 企业韦尔股份,同样采取 Fabless 模式。不过,CIS 领域另外两大龙头索尼和三星,均为 IDM 模式。
为什么选择 Fab-lite 模式,乔劲轩分析了 Fab-Lite 的两大优势。一方面,Fab-Lite 在产能调配方面可以起到削峰填谷的作用。半导体行业发展的一大特征在于周期性,其中包括产品的库存周期和设备的投资周期。当这两个周期叠加时,半导体行业会呈现非常明显的周期特征。Fab-Lite 如同一个产能「蓄水池」,在产能紧张时开足马力,专注生产;在产能松动时专注研发,厚积薄发。另一方面,并且也是更重要的方面,Fab-Lite 模式可以更好地支撑格科实现工艺研发和器件研发上的技术突破,更好地为产品打造核心竞争力。临港工厂工艺开发的特点是「大步跨越」,专注更具前瞻性、突破性的创新,以手机、汽车、智慧城市等领域高端的、高毛利的产品为主,强调的是「高性能」。目前,众多技术研发和工艺研发的推进正在临港工厂紧锣密鼓地进行。
据了解,上半年格科临港工厂顺利实现 800 万及 1300 万像素产品量产、5000 万像素产品小批量产。2024 年上半年,格科临港工厂实现营收 12.77 亿元,同比增长 468.15%,净利润较去年同期亏损大幅收窄。
为什么是格科?
前几天,格科公布了 2024 年上半年的财报,其中显示,今年上半年,格科实现营业收入 27.90 亿元,较上年同期上升 42.94%;实现归母净利润 7748.95 万元,同比扭亏为盈。
2024 上半年各产品线销售情况
分产品看,格科今年上半年手机用 CMOS 芯片的收入占比达到 56.06%。这一比例从 2023 年上半年末到 2023 年底,再到今年 6 月底,呈逐步提升的趋势。同时,平均每颗芯片的价格也从去年上半年的 2.65 元/颗提升到了 3.42 元/颗。在非手机用的 CMOS 图像传感器方面,上半年的销售收入规模同比亦有 29.74% 的增长。
格科实现高速成长的根基在于技术和人才。
乔劲轩表示,手机 CIS 的技术特点可以用「两高一低」概括。「两高」指的是高像素、高动态。目前在手机主摄上,传感器已经从过去的 1,200 万到 4,800 万 、5,000 万,甚至 1 亿像素、2 亿像素的产品都在手机主摄上出现,所以高像素成为手机主摄 CIS 发展的趋势。高动态是指要求较高的动态范围,目前手机 CIS 以 10 比特的动态范围为主流,未来从 10 比特到 12 比特不断提升动态范围,以达到更好的成像效果。「一低」指的是低功耗。因为手机比较小,手机 CIS 天生就有应用尺寸、散热的限制,高像素和高动态的背后都需要大量的运算支撑,这样大量的运算需要低功耗以解决散热方面的问题。
目前,在手机 CIS 领域,格科单芯片高像素集成技术优势明显,已实现 1,300 万-3,200 万像素产品全线量产,不同规格的 5,000 万像素产品也在小批量产中。此外,今年上半年,格科成功量产高性能的第二代单芯片 3200 万像素图像传感器——GC32E2。GC32E2 搭配单帧高动态 DAG HDR 技术,预览、拍照、录像时,均能以更低功耗输出明暗细节丰富、无伪影的影像。该产品目前已在 OPPO Reno12 海外版首发搭载,并将持续在品牌客户推广。
非手机领域同样有独属于自己的技术特点,乔劲轩说到:「相较于手机的产品特点,非手机领域可以用「两低一高」形容。」「一高」指的是高动态。非手机更多的是 TOB 市场,这个市场还涉及存储和传输问题,所以对于高像素的迫切度不是很高,但很多场景下动态范围还是存在不足,因此对于高动态的需求持续。「两低」是指低功耗、低噪声。目前图像传感器一直在拼比功耗,因为功耗很大程度会影响成像的质量、低功耗的需求依然存在。同时,在监控、航拍、夜景等拍摄场景中,都要求噪声非常低。
在非手机 CMOS 图像传感器领域,格科持续推广 400 万、800 万像素产品。目前格科 400 万像素产品出货量持续提升,800 万像素产品成功实现量产出货。上半年,格科已经成功研发了新一代 400 万像素产品 GC4103,搭载红外增强 NIR,支持预录实现 Always on 功能,较上一代产品实现更低功耗、更强「夜视」能力。
乔劲轩表示:「尽管手机 CIS 和非手机 CIS 在产品特点上有所区别,但也存在部分的技术重叠,格科实现了两个领域技术的协同开发和推进。」
作为以技术创新为核心的半导体公司,格科深知人才的重要性,目前研发人数达到 745 位,占公司 41.95%。乔劲轩表示:「我们对人才持开放态度,希望能够在格科的平台上,贡献智慧和才智,能够实现共同的技术突破,把最终的技术落地到产品中。」格科的人才培养模式是两条腿走路。一方面以自己培养为主。集成电路的创新需要复合型人才,需要既懂工艺、又懂设计,这样的人才很难在外部招聘到,过去格科一直以自己培养为主。另一方面,格科还与院校和研究单位共同培养人才。在具体的专业领域,如模拟电路设计、数字电路设计领域,格科也在进行产学研合作的相关工作,让学生在实验室中就可以更早地参与到产业的问题。之前,格科培养一名专业的工程师需要 3 年左右,现在随着学校的培养水平提升、学子水平的提升,企业的培养方式更加高效。目前,培养一名专业的工程师基本需要一年半到两年的时间,相比之前提前了一年。
此外,格科也通过更多的形式参与到中国芯片人才的培养,比如持续支持中国研究生创「芯」大赛。在被问及支持大赛最初的出发点时,乔劲轩感慨地说到:「我们最初支持大赛的时候,大概在 2017 年,当时国人对于芯片、集成电路比较陌生,产业界不了解学术界的情况,学术界不清楚产业界的问题。大赛的创始人周祖成教授找到我们,希望能够通过赛事连接产业界和学术界。格科的出发点很简单,这件事情需要有人完成,如果没有人愿意做,我们来做。没想到这件事情这一做就做了 8 年。我们也在通过这个大赛平台获得很多,包括和高校的互动更深入,招聘的人才更优秀。」
未来蓝图
从创业初期的简易工棚,成长到如今成为全球出货量名列前茅的行业巨头,格科靠着「创新」坚持了下来。
在谈到新兴技术对于格科的影响时,乔劲轩表示,无论是人工智能还是物联网、大数据这样的新兴技术,这都是为了人类在未来进入智能社会做准备。对于未来的智能社会而言,影像将会是重要的组成部分。具体到硬件承载上,图像传感器是影像的获取、显示驱动芯片是影像的对外展示,这对于影像来说是最关键的两个环节。格科一直在围绕影像展开工作,构建自己的核心能力。梦想和「野心」是一个人最核心的竞争力,而把这之中融入「创新」,那就会成为一家企业最核心的竞争力。正如乔劲轩的笃定:「我们为成为受人尊敬的世界一流影像整体解决方案提供商而努力。」
格科正在一步一个脚印,带着中国的创新走向世界。
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