核心技术100%自研，国产高端CMOS芯片问世，成功打破日韩垄断

文/BU 审核/子扬 校对/知秋

CMOS图像传感器是电子设备的“眼睛”，是数字影像的核心。如今在相机、智能手机、安防监控之上，CMOS的应用尤为广泛。而在未来，随着视频内容的兴起，视频拍摄变得愈发重要，CMOS的地位将更为不可动摇。

国产高端CMOS芯片问世

而在这一关键领域，中国企业实现了关键突破——长光辰芯牵头的“8K超高清图像传感器芯片及系统应用”课题在今年10月份圆满验收。

据悉，长光辰芯的这一课题属于“核高基重大专项”的十六个科技重大专项之一。所谓“核高基”是指核心电子器件、高端通用芯片和基础软件产品，其重要程度不亚于载人航空工程。

由此不难看出，CMOS传感器芯片的关键地位。而长光辰芯及联合的3家公司不负众望，打造出两款8K超高清传感器。

长光辰芯完成的这颗8K传感器芯片瞄准的为电影相机，这一具有颇高挑战难度的市场，为中国具有自己的超高清录像设备带来了更多的可能性。而长光辰芯也的确做到了这一点。

问世的 8K 超高清 CMOS 图像传感器芯片及摄像系统具有自主知识产权，核心技术出自国人之手。而在这两款CMOS传感器的基础上，长光辰芯实现了全国产化、自主可控的8K超感器摄像机研制。

这预示着，我国在超高清产业的发展上将更进一步。同时，这也表示我国在高端CMOS传感器领域，进一步打破了日韩企业的垄断，为扭转我国在这一领域依赖进口的局面带来了希望。

日韩垄断严峻

回顾全球数码摄影发展之路不难发现，日系相机一直占据行业主导位置。这得益于日本相机企业在CMOS图像传感器领域，长久以来的垄断地位。

直到如今，日企的垄断地位也没能被撼动。

据英国iHSMarket公布的数据显示，在全球CMOS图像传感器市场中，日本索尼便一举拿下了50.1%的市场，可见日本企业的强悍。

而韩国企业也不甘落后，三星电子独自占有20.5%的市场。全球90.3%的CMOS传感器市场，都被前5大巨头掌控在了手中，行业寡头垄断的情况十分明显。

而中国企业所占据的市场，根本就寥寥无几。尤其是在高端CMOS图像传感器市场，国产行业几乎是一片空白，没有能撼动日韩企业的能力。

因此在很长时间里，我国对于日韩CMOS传感器的依赖程度都颇高。在这样“核高基”产业上被“卡脖子”，如此境况显然应引起警惕。

CMOS突破不易

但是，想要在CMOS图像传感器领域突围哪有那么容易。

一是，行业格局已经稳固，想要撼动已有的格局就要耗费更大的力气，这并不是一件容易事。

二是，CMOS图像传感器门槛极高。

有日本人曾表示，CMOS图像传感器并不是竞争对手在短时间里，就能够复制得到的技术。而事实也的确如此。

CMOS是复杂光电一体化芯片系统，涉及光学、色彩学、高速接口电路等诸多高精尖领域。同时，CMOS的加工工艺也很是复杂，需要颇高的工艺技术。

因此，后来者需要投入大量的资金、物力、人才，才有实现CMOS传感器技术突破的可能性，不能一蹴而就。

受以上因素的影响，我国在CMOS图像传感器领域迟迟难以突破。

国产迎来曙光

但令人欣慰的是，在国产企业的努力之下，我国在CMOS领域的受垄断程度有所放缓。

智能手机赛道的崛起，更是给国产CMOS带来了新的切入点。在中国手机品牌市场中，本土企业的渗透率已经提升至颇高的地位。

据旭日大数据公布的信息显示，在2021年第三季度，中国厂商格科微以3.53亿颗的出货量排在全球第一位。而在2018年，被中国企业收购的豪威科技也取得了优异的成绩，凭借着2.83亿的出货量排在全球第四。

不难看出，我国在CMOS图像传感器领域正在快速崛起，正在占据更高的市场份额，在产能上已经形成了相当的份额。

而在制造质量、产品成像性能等方面，我国正努力缩小着与日韩企业的差距，并且传来了越来越多的好消息。长光辰芯近来的成就，便是一个巨大的好消息。

实现CMOS突破不易，希望我国能在这一领域走得更快。

“像”由“芯”生：中国打造自主高端图像传感器芯片

从小孔成像原理到胶卷冲洗、从CCD(电荷耦合器件)到CMOS(互补金属氧化物半导体)，随着科技不断进步，成像技术如今已发展到“像”由“芯”生阶段——CMOS图像传感器芯片凭借低噪声、高灵敏度、高集成度、数字化输出等优势，成为目前可见光成像领域主流的成像器件。

中国对于CMOS图像传感器芯片需求量居世界第一，但是在工业检测、生命科学、天文、广电等高端装备制造领域使用的图像传感器芯片几乎全部来自进口。

为打破这一成像技术领域发展受制于人的桎梏，有新中国“光学的摇篮”之誉的中国科学院长春光学精密机械与物理研究所(中科院长春光机所)，于2012年通过从欧洲引进CMOS研发团队成立长春长光辰芯光电技术有限公司(长光辰芯)，全力研发一批具有自主知识产权、具备产业化应用条件的高性能CMOS图像传感器器件，以满足高端装备制造领域对CMOS图像传感器重大应用的需求。

实现四大系列CMOS研发及产业化能力

8年来，长光辰芯在CMOS图像传感器芯片领域研发进展如何？长光辰芯总经理王欣洋近日接受媒体采访时介绍说，如果将相机、摄像机比作眼睛，那么CMOS图像传感器芯片就是视网膜，对高质高效成像至关重要。

长光辰芯通过多年研发，现已攻克了低噪声全局快门像素设计、背照式芯片技术等多项核心技术，并实现四大系列CMOS图像传感器的研发及产业化能力：

高分辨率大靶面(GMAX)系列CMOS图像传感器具有高分辨率、全局快门等特点，可广泛应用于平板显示器检测、半导体检测、工厂自动化检测等高分辨率工业检测领域，全面满足对动态目标高清成像的应用需求。

高灵敏度低噪声(GSENSE)系列CMOS图像传感器具有高灵敏度、低噪声、高动态范围等特点，其面向高端科学成像应用而开发，主要应用于生命科学、医疗成像、光谱学、荧光成像、天文学、高能物理和软X射线等领域，可全面满足对微光目标有效成像的应用需求。

高速线阵(GL)系列CMOS图像传感器，具有高速、低噪声、时间延迟积分工作模式等特点，其分辨率从2K到32K不等，能满足各领域对系统成像速度提升的需求，可用于印刷品检测、标签检测、透明材料检测等领域，全面满足对目标高速推扫成像的应用需求。

高速面阵(GSPRINT)系列CMOS图像传感器，具有高帧频、低噪声以及高动态范围等特点，其面向高速成像应用而研发，可以进一步拓宽高速、高性能成像应用领域。使其成为4K高速摄影、工业AOI、运动捕捉等应用的理想选择。

王欣洋透露，长光辰芯这四大系列CMOS图像传感器产品现有中外用户超过200家，涵盖生物、天文、工业、医疗、电镜、3D成像等多个领域。

带动中国CMOS上下游产业快速发展

王欣洋指出，面向高端装备制造领域推进CMOS图像传感器研发及产业化，还可以带动中国CMOS相关上下游产业的快速发展，包括晶圆加工、陶瓷封装壳、玻璃盖片等图像传感器生产产业和光学镜头、后背系统和图像处理等支撑产业协同发展。

在长光辰芯CMOS图像传感器研发及产业化带动下，中国国内工业相机领军企业已应用长光辰芯成果转化的全局快门CMOS系列芯片，成功开发出一系列工业检测相机产品，并已在工业检测、快递扫描、机器视觉等多个领域实现广泛应用。

与此同时，中科院长春光机所还联合吉林省、长春市等共同开展CMOS相机产业园建设，通过依托产业园完善的CMOS相机产业生态圈，形成产业集群效应，带动中国CMOS上、下游产业的快速发展。

打造面向高端装备CMOS“中国名片”

王欣洋表示，在持续推进CMOS研发基础上，长光辰芯立足中国面向全球，建立起庞大的市场营销网络：2015年在日本成立全资子公司；2018年在比利时成立控股子公司；2020年在杭州成立全资子公司，作为其新的研发中心，主要从事CMOS图像传感器设计研发及销售。

展望未来，这位中国CMOS领域青年科技帅才信心满怀，他说，长光辰芯后续将会更深层次开展高性能、高集成度、智能化的CMOS图像传感器的研制，助力中国高端装备制造领域的快速发展。同时，也将进一步开拓海外营销市场，打造面向高端装备的CMOS图像传感器“中国名片”。

全面实现弘光专项CMOS项目预期目标

作为成长中的科创企业，长光辰芯发展当然离不开中科院及长春光机所的鼎力支持。利用自身在光学领域的雄厚基础和独特优势，中科院长春光机所瞄准国家重大战略需求、聚焦市场技术需求，已打造出“光学+”的成果转化格局，并建立起以光电子技术为核心竞争力，牵引带动核心元器件、新材料与应用、高端装备制造、超高清成像与显示、激光技术与应用、生命与健康等产业发展格局，目前，该所已投资助力长光辰芯等核心科创企业74家，年产值达22亿元人民币。

依托中科院科技成果转移转化重点专项“弘光专项”，长光辰芯于2019年立项启动“面向高端装备制造的系列化CMOS图像传感器”项目。中科院科技促进发展局表示，“弘光专项”该项目实施1年来已全面实现预期目标。（孙自法）

来源： 中国新闻网

相关问答

cmos图像传感器是芯片吗?

是的,CMOS图像传感器是一种集成在芯片上的器件。它由光敏元件、信号放大器、模数转换器和控制电路等组成,用于将光信号转换为数字图像信号。CMOS图像传感器具...

CMOS是什么芯片?

CMOS(ComplementaryMetal-Oxide-Semiconductor)芯片是一种集成电路技术,它采用了互补式金属氧化物半导体(CMOS)技术,能够实现低功耗、高速度和高可靠性的.....

cmos的定义与作用?

CMOS为互补金属氧化物半导体,电压控制的一种放大器件,是组成CMOS数字集成电路的基本单元。作用:CMOS是能应用当代大规模半导体集成电路生产工艺来生产的图像传...

CMOS是什么?

CMOS是计算机系统内一种重要的芯片,保存了系统引导最基本的资料。CMOS的制造技术和一般计算机芯片没什么差别,主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体,使其...

CMOS是主板上一块特别的()芯片,用来保存当前系统的硬件配置...

CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor,本意是指互补金属氧化物半导体——一种大规模应用于集成电路芯片制造的原料)是微机主板上的一块可读写的RAM芯片....

图像传感器龙头企业?

图像传感器龙头股上市公司有:韦尔股份603501:龙头。公司2020年实现总营收198.2亿,同比增长45.43%。是国内CMOS图像传感器芯片龙头企业。图像传感器概念股...

cmos是什么相机-ZOL问答

CMOS是半导体器件的一个类型,相机感光元件也采用了CMOS器件,所以也代指感光元件,但不是相机机简单来讲,决定成像质量包括3个基本要素:感光元件、镜...

CMOS是什么?

CMOS是一种集成电路技术,它基于半导体硅材料的特性,用于制造低功耗和高速的数字电路。CMOS代表互补金属氧化物半导体。它是一种具有两种导电类型的集成电路技...

cmos和芯片的区别?

CMOS和芯片都是集成电路的一种,但是它们有一些区别:1.CMOS:指的是一种工艺技术,全称为互补金属氧化物半导体(ComplementaryMetal-Oxide-Semiconductor)...

cmos图像传感器中文名?

CMOS的英文全称是ComplementaryMetalOxideSemiconductor。中文名称:互补金属氧化物半导体它是指制造大规模集成电路芯片用的一种技术或用这种技术制造出...