03 2023年IC貿易趨勢(我國智能制造的基本現狀和基本架構是什么)

安全。工業互聯網和制造系統具有高度集成的特征，而這些集成使智能制造系統更容易受到網絡威脅的攻擊。2019年7月，工業和信息化部等十部門聯合印發了《加強工業互聯網安全工作的指導意見》（以下簡稱《指導意見》），提出了兩大總體目標：一是到2020年年底，工業互聯網安全保障體系初步建立；二是到2025年，制度機制健全完善，技術手段能力顯著提升，安全產業形成規模，基本建立起較為完備可靠的工業互聯網安全保障體系。

當前，我國工業互聯網面臨的威脅較為嚴峻。2020年1月至6月，國家工業互聯網安全態勢感知與風險預警平臺持續對136個主要互聯網平臺、10萬多家工業企業、900多萬臺聯網設備安全監測，累計監測發現惡意網絡行為1356.3萬次、涉及2039家企業。有數據顯示，截至2020年6月，我國工業互聯網雖然總體安全態勢平穩，未發現重大工業互聯網安全問題，但對工業互聯網基礎性設備和系統的攻擊正在增多，攻擊范圍、深度都在擴張，未來工業互聯網面臨嚴峻安全挑戰。

工業互聯網安全問題難以避免地會隨著智能制造升級發展而不斷變化，因此相關的防范體制機制是關鍵所在。《指導意見》特別強調，到2020年年底，“制度機制方面，建立監督檢查、信息共享和通報、應急處置等工業互聯網安全管理制度，構建企業安全主體責任制，制定設備、平臺、數據等至少20項亟需的工業互聯網安全標準，探索構建工業互聯網安全評估體系”。由此可見，工業和信息化部等我國相關主管部門對工業互聯網安全問題的復雜性和多部門協同聯防聯控的重要性有充分認識。而細化工業互聯網各領域、各環節的責任體系，是多部門合作防控的首要問題。因此，在加強相關標準建設的同時，也要進一步細化相關安全體系的職責，需要將防范工作落實到具體的主管部門。

半導體、高端數控機床、工業機器人核心零部件等的國產替代需要我國提高自主創新能力，建議進一步深化科研體制改革、加強科研機構與產業界的聯動，通過提高國家系統自主創新能力來推動關鍵領域的技術瓶頸突破。半導體、高端數控機床、工業機器人核心零部件這些領域在技術路徑上是密切相關的。例如，這三個領域在傳感器、控制系統、各種智能芯片模塊方面均有相似或共同的技術棧。我國要提高這些領域的國產替代率，不是依靠個別技術突破能夠實現的。半導體、高端數控機床、工業機器人核心零部件的國產替代突破需要依托國家系統創新能力的提升，這將是一個長期的過程。在國家層面，目前這幾大領域主要依靠相關部委和地方產業政策支持，但缺乏中央的統一戰略。建議立足于國家整體系統創新能力的提高，從中央層面明確具體的責任人，統籌半導體、高端數控機床、工業機器人核心零部件等領域自主創新問題。通過中央層次的統籌，在不斷改革中建立與解決當前半導體、高端數控機床、工業機器人核心零部件“卡脖子”問題相適應的國家系統自主創新機制，建立制度化的創新突破能力，推動我國智能制造邁上新的臺階。

加快智能制造升級發展，需進一步激活民營企業活力，完善相關市場競爭和退出機制。一方面，未來我國企業的智能制造轉型升級，在國企做大做強的同時，民營制造業發展的動能不容忽視。2018年以來，我國對于行政性政策對民營企業的影響問題已有較深入的認知，特別是政策剛性對民營企業生命力的影響問題，需要長期警醒。此外，我國智能制造同時也要為“小微民營企業”預留發展空間，引導和促進小微企業形成或者融入產業鏈。

另一方面，我國大部分制造業領域已經不是幼稚產業，保護與競爭、政策支持和市場退出機制等需要并行推進。以半導體產業為例，我國半導體芯片需求當前已經占據全球第一，除了芯片制造還與國際發展存在較大差距，我國在晶圓材料生產、封測和電子產品制造方面的全球競爭中已經具備較強的競爭力。結合美國的半導體產業經驗，在行業發展早期是需要產業政策扶持的，但是隨著產業自身發展的不斷成熟，要逐步從產業政策推進向產業政策與貿易政策相結合的方式過渡，適當引進競爭機制，淘汰落后產能，為有競爭力的企業提供更好的創新空間。因此，我國半導體行業最終仍需面對與美國等發達國家在全球的較量，長期的競爭與較量將是常態。

cis芯片相關上市公司

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1.CIS芯片是最終產品的核心組件。

1.1 CIS芯片是相機的關鍵部件。

傳感器分為兩類：CCD傳感器和CIS傳感器。CCD傳感器主要用于單反相機和工業使用等場景。CIS傳感器由于體積更小、成本更低，廣泛使用于手機、汽車、安防、醫療等場景。

CIS芯片作為相機產品的核心芯片，決定著相機的成像質量。CIS芯片通過將光信號轉換成電信號來捕獲圖像信息。攝像頭產品一般分為三個核心部件，分別是CIS芯片、光學鏡頭和音圈電機。其中，CIS芯片是相機產品中價值占比最大的關鍵部件。根據TrendForce的統計，手機攝像頭模組中CIS芯片的價值約占50%。

1.2第一次技術變革：3360背照式取代了前照式

CIS工業的第一次技術變革是BSI背照式方案，而不是FSI前照式方案。在傳統的FSI前照式CIS方案中，光依次通過片上透鏡、濾色器、金屬電路和光電二極管，光被光電二極管接收并轉換成電信號。由于金屬電路會影響光線，最終光電二極管吸收的光線不到80%，所以弱光場景下的拍照效果明顯不如BSI方案。

在BSI背照式方案中，改變了金屬電路和光電二極管的位置，光線依次通過片上透鏡、濾色器和光電二極管，消除了金屬電路對光路的干擾，受光量和受光效率會顯著提高。

2009年是BSI CIS量產的第一年。索尼和豪相繼發布并量產BSI相機傳感器產品，標志著BSI解決方案開始大規模商用。得益于顯著的性能優勢，BSI取代FSI的趨勢不可阻擋，BSI滲透率從2009年的1.9%快速提升至2015年的70%。

1.3第二次技術變革：堆疊而非背照式

CIS芯片技術的第二次革命是堆疊技術方案取代了背照式方案。本發明的堆疊技術方案將像素感測單元和邏輯控制單元由水平堆疊改為垂直堆疊，大大增加了圖像感測單元在芯片面積中的比例。

堆疊技術方案的發展趨勢是從兩層芯片堆疊到多層芯片堆疊。2層堆疊方案堆疊像素模塊晶片和數字電路處理晶片。在3層堆疊方案中，堆疊像素模塊晶片、DRAM存儲器晶片和數字電路處理晶片。堆疊技術的使用提高了CMOS圖像傳感器的高速拍攝能力，其處理速度比傳統圖像傳感器高4倍。

技術變革的推動者是索尼。索尼在2012年發布了首款雙層堆疊的CIS芯片，產品命名為“EXMOR RS”。圖像傳感單元和邏輯控制單元分別制作在兩片晶片上，傳感單元和邏輯控制單元通過TSV技術互連。

2017年，索尼在ISSCC大會上發布了首款三層堆疊CIS芯片。索尼圖像傳感單元、邏輯控制單元(ISP芯片)和DRAM芯片堆疊在一起。這款CIS芯片實現了1930萬像素，單個像素面積為1.22x1.22um，片上集成1Gb DRAM內存。這種CIS芯片可以拍攝120fps的高幀率圖像，并提供960fps的FHD超慢動作回放。

堆疊技術極大地增加了單個感測單元中像素層的面積比。在傳統方案中，像素層僅占據芯片表面的60%。通過使用堆疊技術，像素層的面積比可以增加到90%。隨著像素層面積比例的增加，CIS芯片的物理尺寸明顯下降。堆疊式CIS (Stacked CIS)具有優異的性能，在量產中已使用于高端使用，并逐漸向低端使用擴散。

2.1手機攝像頭像素變化

頂配機型的攝像頭配置分為兩個方向，一個是追求高像素，一個是追求大像素尺寸。蘋果的技術方向側重于追求大像素尺寸。近幾年iPhone的像素值是1200萬像素。

2.2從配置看相機趨勢

從華米OV國內四大手機品牌廠商來看，48M和三攝像頭是各廠商品牌差異化的核心點。

小米是48M的忠實粉絲，在千元機價格段的機型紅米Note7中引入了48M的攝像頭配置。總體來看，小米在紅米Note7、紅米K20、小米9等機型上搭載了48M的產品。

華為在2000元價位段推出了48M攝像頭配置。Nova 5i pro的后置配置采用4800萬像素800萬像素超廣角200萬像素微距200萬像素景深鏡頭組合，前置配置采用3200萬像素攝像頭。

4800萬手機在安卓陣營迅速普及。安卓陣營主流廠商三星、華為、小米、Vivo、Oppo都推出了48M的手機。

2.3 48M成為旗艦機中的主流配置。

2.3.148M攝像頭用戶體驗提升明顯，在安卓手機陣營迅速普及。

48M相機拍照的用戶體驗明顯提升。用戶可以通過拍照獲得4800萬像素的高分辨率照片。通過放大照片，他們可以清楚地看到照片的紋理細節，效果遠勝于傳統的12M相機。

OPPO Reno、vivo X27(高配版)、魅族16s、華為nova 4、榮耀V20、紅米Note 7 Pro后置傳感器均來自索尼的IMX586，而紅米

Note7、聯想 Z6 Pro、Nokia X71 等產品后置主攝傳感器則來自 三星旗下的 ISOCELL GM1。

48M攝像頭擁有兩種工作模式，在光線條件較差情況下，4 個小 像素點合成為一個 1.6 微米的大像素點，輸出 1200 萬像素的高品質圖 像。在光線條件較好的情況下，48M 攝像頭輸出 4800 萬像素的高分 辨率圖像。

2.3.2 48M 市場:索尼、三星、豪威三家獨占

目前 4800 萬像素 CIS 芯片全球僅有三家廠商具有供應能力，分 別是索尼、三星及韋爾股份收購的豪威科技。索尼及豪威的 4800 萬 像素具有硬件直出圖像的能力。而三星的 GM1 不具備硬件直出 4800 萬像素圖像的能力，相比索尼及豪威產品性能略差。

2.3.3 48M 市場空間測算

48M產品主要在中高階市場替代傳統的 20M/24M攝像頭方案， 同時向中低階手機市場滲透。2018 年中國大陸市場 24M 產品出貨量 約為 1億顆。我們產業鏈調研了解到國內主流品牌對 48M 產品的趨勢 認同度較高，預計在 2019 年全年 48M 國內市場出貨量將達到1.5億 顆。以單顆 7 美金測算，國內 48M 攝像頭芯片市場規模約為10.5億 美金。

2.4三攝漸成主流，四攝、五攝興起

2.4.1三攝漸漸成主流

2019 年是三攝普及的大年。安卓陣營三星、LG、華為、小米、 Oppo、Vivo 均推出了后置三攝手機。三攝配置在提升場景化適應能 力上有著質的飛躍。面對遠距離拍攝場景，傳統的單個攝像頭方案拍 照呈現效果較差，主攝 長焦鏡頭相互配合能夠明顯改善用戶體驗。 蘋果今年新一代手機預計采用后置三攝配置，安卓與蘋果陣營全面進 入三攝時代。

三攝主流配置為主攝像頭 長焦光學變焦鏡頭 超廣角鏡頭，通過 切換不同攝像頭實現單反式的拍照效果。

2.4.2三攝之后，多攝趨勢明朗

三星 A9S 的后置四攝手機。三攝的基本配置為“主攝 廣角 長 焦”的組合，四攝一般是在三攝的基礎上增加“微距”、“虛化”或“3D” 等功能攝像頭。

2019年 2 月，諾基亞在西班牙巴塞羅那 MWC 展會上發布了 Nokia 9 PureView 手機。Nokia 9 PureView 是全球首款五攝手機，手機搭載了 5 顆 1200 萬像素后置攝像頭。面向中高端市場，定價為700美金。

2.4.3三攝推動 CIS 芯片用量大幅增加

三攝有望復制雙攝快速滲透的過程。雙攝自 2016 年開始滲透以 來，經過 3 年時間實現在中低階手機的全面普及。對消費者而言，三 攝實現了多種拍照場景的覆蓋，滿足消費者“拍得遠”和“拍得清” 的多重需求。

我們預計三攝在 2019 年滲透率將達到 15%，今年三攝手機出貨

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