Quá trình ngành cảm biến hình ảnh CMOS phát triển và thâm nhập thị trường của công nghệ Trung Quốc (Phần 1)

nhhgiap

Pearl
Màn ra mắt của smartphone có camera kép đầu tiên trên thế giới vào năm 2011, đã châm ngòi cho cuộc cạnh tranh nảy lửa giữa các nhà cung cấp như Sony, Samsung Electronics, Huawei và Xiaomi. Doanh số bùng nổ của camera kép thúc đẩy mạnh mẽ nhu cầu về cảm biến hình ảnh CMOS (CIS), qua đó trở thành phân khúc nóng bỏng nhất trong ngành công nghiệp bán dẫn những năm gần đây.
Quá trình ngành cảm biến hình ảnh CMOS phát triển và thâm nhập thị trường của công nghệ Trung Quốc (Phần 1)
Cảm biến CIS (CMOS Image Sensor) hoạt động như mắt thần của máy ảnh, các thành phần của nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của hình ảnh được chụp. Cảm biến CIS có nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu quang học do ống kính máy ảnh thu được thành tín hiệu điện tử mà máy liên quan có thể đọc. Vùng phát hiện càng lớn, chất lượng hình ảnh hiển thị và chi tiết càng tăng.
Mặc dù kích thước của chip CIS khá nhỏ, nó lại chiếm 52% chi phí sản xuất mô-đun camera. Nó là một trong ba bộ phận đắt tiền của thiết bị cầm tay, bên cạnh chip SoC và màn hình.-
Sony, Samsung Electronics và Omnivision hiện là ba nhà cung cấp cảm biến CIS hàng đầu thế giới. Lịch sử của ngành CIS toàn cầu khởi nguồn từ sự thống trị của các đại diện ở Nhật Bản và Hàn Quốc, nổi bật là cuộc cạnh tranh nhiều năm giữa Sony và Samsung.
Thị phần sản xuất cảm biến CIS thực sự béo bở, nhưng hiện nay chỉ thuộc về hai quốc gia. Trung Quốc đã ngay lập tức tiếp cận và bắt đầu kế hoạch đặt chân vào thị trường này. Từng là một công ty hùng mạnh có trụ sở tại Mỹ, OmniVision đã trở thành mục tiêu thâu tóm của ngành công nghiệp bán dẫn ngày càng mở rộng ở Trung Quốc. Thương vụ mua lại trên đã khuyến khích nhiều công ty Trung Quốc như Galaxy Core và SmartSens Technology thâm nhập vào thị trường CIS toàn cầu.

Phá vỡ thế độc quyền

Từ năm 1970 đến 1990, các công ty Nhật Bản thống trị thị trường CIS toàn cầu với sản phẩm chủ đạo là cảm biến hình ảnh thiết bị tích hợp điện tích (CCD) yêu cầu điểm ảnh cao cùng quy trình sản xuất tiên tiến. Sony và Matsushita được mệnh danh là nhà sản xuất cảm biến CCD tốt nhất ở thời điểm đó.
Bằng cách tối ưu hóa CCD và công nghệ lưu trữ hiện đại, Nhật Bản từng chiếm hơn một nửa sản lượng chất bán dẫn của thế giới, với 6 trong số 10 công ty bán dẫn hàng đầu thế giới đến từ Nhật Bản.

Quá trình ngành cảm biến hình ảnh CMOS phát triển và thâm nhập thị trường của công nghệ Trung Quốc (Phần 1)
Tuy nhiên, khi thời gian trôi qua, ngày càng nhiều công ty cố gắng phá vỡ tính độc quyền của Nhật Bản. Bài toán đặt ra là phải phát triển một công nghệ thay thế CCD nhưng vẫn đáp ứng chất lượng hình ảnh cao tương đương. Đồng thời, rào cản sản xuất và chi phí công nghệ mới cũng đủ thấp để áp đảo các CCD truyền thống.
Vào thời điểm đó, OmniVision có trụ sở tại Mỹ đã giải được bài toán khó trên khi phát triển thành công công nghệ bán dẫn oxit kim loại bổ sung (CMOS) mới cho cảm biến hình ảnh. Với sự phát triển của cảm biến hình ảnh CMOS (CIS), tính độc quyền của các công ty Nhật Bản trên thị trường cảm biến hình ảnh dần chấm dứt.
Kể từ đó, chip CIS có giá cạnh tranh bắt đầu phổ biến trên thị trường tiêu dùng thiết bị điện tử. OmniVision đã tối ưu hóa công nghệ của mình, nhờ vậy, công ty nhanh chóng tăng thị phần của mình trên thị trường cảm biến hình ảnh toàn cầu lên 50% vào năm 2010. Cùng lúc đó, việc Apple sử dụng chip CIS của OmniVision cho iPhone 3GS và iPhone 4 cũng góp phần mở rộng thị phần của công ty.

Bắt buộc thay đổi

Thành công của Omnivision đã buộc Sony phải chuyển trọng tâm từ CCD sang CIS. Vào tháng 9 năm 2010, Sony thông báo rằng họ quyết định đầu tư 40 tỷ yên (296 triệu USD) vào trung tâm công nghệ Kyushu thuộc công ty con Sony Semiconductor Kyushu để tăng cường sản xuất cảm biến Exmor và Exmor RCIS.
Cuối năm 2010, Sony công bố kế hoạch đầu tư thêm 100 tỷ yên để tăng năng lực sản xuất của CIS. Công ty đã mua các thiết bị bán dẫn từ Toshiba và xây dựng một dây chuyền sản xuất mới với mục đích tạo ra sự cạnh tranh khác biệt trên thị trường CIS.

Quá trình ngành cảm biến hình ảnh CMOS phát triển và thâm nhập thị trường của công nghệ Trung Quốc (Phần 1)
Quá trình thích nghi nhanh chóng, đã mang về cho Sony đơn đặt hàng CIS đầu tiên cho iPhone 4s từ Apple vào năm 2011. Cùng năm đó, Sony cũng thu về nhiều đơn đặt hàng CIS từ các thương hiệu điện thoại di động khác, dẫn đến số lượng xuất xưởng tăng đáng kể.
Vào năm 2012, Sony đã tạo ra một bước nhảy vọt về công nghệ trong cảm biến hình ảnh bằng cách giới thiệu chip CIS loại ngăn xếp đầu tiên. Cảm biến CIS mới được phát triển xếp chồng hai khuôn, cho phép các nhà sản xuất điện thoại triển khai những sản phẩm thiết bị cầm tay mới mỏng hơn nhiều so với thế hệ trước. Kể từ đó, Sony đã tiếp tục mở rộng thị phần của mình trên thị trường CIS.
Vào năm 2015, Sony củng cố hơn vị trí dẫn đầu trong lĩnh vực CIS bằng cách giành quyền kiểm soát mảng kinh doanh cảm biến hình ảnh của Toshiba trị giá 155 triệu USD, bên cạnh mở rộng CIS hỗ trợ cho lĩnh vực ô tô, camera an ninh - giám sát và công nghiệp.
(còn tiếp)
Nguồn:
Digitimes
 


Đăng nhập một lần thảo luận tẹt ga

Gợi ý cộng đồng

Top