CMOS图像传感器和MEMS发展趋势与市场前景
2024-12-05 20:57:35 来源：麦姆斯咨询 评论：0 点击：
尽管2023年对于MEMS厂商来说是充满挑战的一年，但到2025年将恢复稳步增长的发展趋势。与此同时，CMOS图像传感器（CIS）产业也将继续增长，这得益于高端智能手机和自动驾驶汽车的市场需求。
据麦姆斯咨询报道，尽管2023年对于MEMS厂商来说是充满挑战的一年，但是Yole Group预测到2025年将恢复稳步增长的发展趋势。与此同时，CMOS图像传感器（CIS）产业也将继续增长，这得益于高端智能手机和自动驾驶汽车的市场需求。
市场增长，但速度不快
CMOS图像传感器市场一直在稳步增长，Yole Group预计其营收将从2023年的218亿美元增至2029年的286亿美元，复合年增长率为4.7%。预计同期CMOS图像传感器出货量将从68亿颗增至86亿颗。Yole Group表示：“手机等消费类市场仍占整体市场的三分之二，但汽车行业也在快速增长。”
2023-2029年CMOS图像传感器市场营收预测（来源：Yole）
CMOS图像传感器市场由索尼（Sony）主导，其市场份额接近50%。汽车领域将稳步增长，索尼和三星（Samsung）将与安森美（onsemi）和豪威（Omnivision）展开竞争。CMOS图像传感器厂商对新兴技术的投资已经放缓，但预计2024年和2025年还将推出新款产品。
MEMS市场正显示出恢复正常的迹象。2023年，由于消费电子产品的放缓和高库存水平，MEMS市场规模小幅下降至146亿美元。预计2024年将出现复苏，Yole Group预测2023年至2029年期间复合年增长率为5%，到2029年，出货量将达到近430亿颗，营收将达到200亿美元。
2023-2029年MEMS市场营收预测（来源：Yole）
Yole Group表示：“MEMS市场与CMOS图像传感器市场一样多样化，涉及消费、工业、医疗、汽车、航空航天、军事国防等众多应用。”
MEMS市场也比较分散。尽管少数厂商表现良好，但2023年对大多数MEMS厂商来说都是艰难的一年。博世（Bosch）在很大程度上主导了MEMS市场，去年的营收接近20亿美元。就厂商而言，MEMS产业仍然比较分散，有五家公司的营收超过5亿美元，而其它大多数厂商的销售额都低于这个数字。
MEMS市场的这种分散性既可以通过丰富的行业应用来解释，也可以通过MEMS器件的多样性来解释（包括惯性传感器、压力传感器、麦克风、红外探测器、超声换能器、气体传感器、湿度传感器等，以及多种执行器）。许多MEMS厂商只生产一种类型的器件，而大厂商能够使其产品组合多样化，并达到较高的营收水平。
传感器与处理器紧密结合
在边缘计算方面，数据处理正在向源头靠拢，因为传感器和处理器之间的数据流消耗了大量能量。厂商们的想法是让处理器尽可能靠近传感器，使得双方紧密结合，从而以更低的功耗来捕获所需的数据信息。这一趋势在汽车行业尤为明显，每辆汽车的摄像头数量正在迅速增加——五年前平均不到两个，五年内将增加到近四个，有些汽车的摄像头数量甚至超过十个。
上述增长伴随着摄像头类型和功能的多样化，包括更高的像素分辨率、红外热成像功能、用于事件检测的神经形态成像等。图像传感器不仅扩大了它们在汽车应用中的作用，还进一步强调了本地化数据处理的重要性。
MEMS产业也出现了类似的趋势，例如增强现实（AR）/虚拟现实（VR）系统的复杂性不断增加，集成了更多的MEMS加速度计、MEMS陀螺仪、MEMS麦克风，以及摄像头——有时甚至超过10个摄像头。这些系统需要大量数据处理来跟踪用户的动作和周围环境。人工智能（AI）和传感器（包括MEMS传感器和CMOS图像传感器）集成（AI in Sensors）以实现本地数据处理正在成为关键的行业趋势。在更靠近传感器的地方处理数据这一事实对MEMS厂商来说是个好消息，因为MEMS厂商可以通过新的功能为客户带来更多价值并可能提高产品价格。
新功能、高集成
CMOS图像传感器产业正在寻求提高性能、可集成性和传感能力。随着消费类市场的停滞不前，厂商们正专注于提高CMOS图像传感器的价值，重点是提高弱光性能、数据处理、紧凑性、降低功耗。新兴的成像技术已经取得了许多进展，包括多光谱成像、短波红外成像、神经形态视觉感知、差异化弱光成像。此外，超构光学（Meta-optics）技术被引入来改变摄像头模组结构。在MEMS产业方面，越来越多的厂商采用压电MEMS和新材料来扩展功能并实现创新应用。客户需要更多的功能，这意味着芯片、软件、集成、封装方面的优化与提升。功能集成度越高，传感器的价值就越高。
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