中秋國慶雙節(jié)假期期間,有接近華為人士爆料稱,華為正在自研全新的CMOS圖像傳感器,并且涉及從晶圓制造到芯片設(shè)計(jì)全流程。
在全球化分工格局遭遇重大挑戰(zhàn)的當(dāng)下,華為正大步邁向自主創(chuàng)新的巔峰。而這一次的創(chuàng)新將成為華為實(shí)現(xiàn)全國產(chǎn)化的最后一塊拼圖。華為不是唯一一家在自研CMOS領(lǐng)域大展拳腳的中國企業(yè),但它的野心和實(shí)力令人矚目。相信華為終將實(shí)現(xiàn)100%全國產(chǎn)化產(chǎn)業(yè)鏈,再也不用被卡脖子。
CMOS圖像傳感器,智能手機(jī)重中之重
攝像頭和屏幕,長期以來是手機(jī)最重要的兩大賣點(diǎn)。而手機(jī)的拍照能力,一直以來是華為手機(jī)最引以為傲的亮點(diǎn),并且華為開創(chuàng)了許多業(yè)界先河。
華為是最早推出雙攝像頭手機(jī)的廠商之一,并且在2018年,華為推出了全球首款三攝手機(jī)——華為P20 Pro。華為 P20 Pro 是一款里程碑式的國產(chǎn)手機(jī),除了三攝外,其攝像頭核心——CMOS圖像傳感器,由華為和索尼聯(lián)合研發(fā)——開創(chuàng)業(yè)界先河,擁有高達(dá) 1/1.7 英寸的 IMX600 傳感器,搭載了 AI 場景識別算法和手持超級夜景功能,并用一顆等效 80mm 焦距的長焦頭實(shí)現(xiàn)了當(dāng)時(shí)領(lǐng)先行業(yè)的「3 倍光學(xué)、5 倍無損」變焦能力。
華為 P20 Pro實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)手機(jī)的真正雄起,承擔(dān)了華為沖擊高端市場的重任,從此華為手機(jī)“遙遙領(lǐng)先”,并持續(xù)蠶食蘋果和三星的高端手機(jī)市場份額。此后,華為與索尼持續(xù)聯(lián)合研發(fā)CMOS圖像傳感器——開創(chuàng)了RYYB超感光傳感器等遙遙領(lǐng)先對手的技術(shù),并形成了華為手機(jī)領(lǐng)先的拍照優(yōu)勢。
拍照能力是華為手機(jī)重要賣點(diǎn)之一,不能獲得領(lǐng)先的CMOS圖像傳感器,華為在Mate 50上從攝像系統(tǒng)和模組進(jìn)行優(yōu)化——推出全新華為XMAGE 超光變影像系統(tǒng)和物理光圈十擋可調(diào)的攝像頭??梢钥吹剑A為對手機(jī)拍照能力的重視,以及對攝像頭核心——CMOS圖像傳感器的巨大投入和追求。
目前,華為涉及圖像傳感器方面的專利約有210項(xiàng),多數(shù)為技術(shù)發(fā)明專利。華為在移動相機(jī)傳感器、像素排列、圖像構(gòu)圖等圖像傳感器關(guān)鍵技術(shù)方面有十多年的經(jīng)驗(yàn)。華為還可以定制ISP,它一直在使用內(nèi)部麒麟芯片。因此,要造出一顆圖像傳感器芯片,對華為來說,或許技術(shù)難度并沒有那么大。
全球局勢變動下,索尼停供華為
在全球手機(jī)市場,CMOS圖像傳感器起著至關(guān)重要的作用。而在這個(gè)領(lǐng)域,日本的索尼一直是老牌制造商,幾乎壟斷了全球市場的一大部分份額,為眾多手機(jī)制造商提供高質(zhì)量的產(chǎn)品,包括華為、蘋果、三星等。索尼的CMOS圖像傳感器采用先進(jìn)的疊層結(jié)構(gòu)和背照式工藝,具有高靈敏度、快速響應(yīng)和低噪音等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于手機(jī)、相機(jī)、攝像頭和汽車等領(lǐng)域,技術(shù)和品牌實(shí)力備受推崇。
然而,正是因?yàn)槊绹鴮θA為的制裁,索尼被迫終止了對華為圖像傳感器的供貨。盡管后來索尼申請繼續(xù)供貨,但兩者的合作關(guān)系已不再像以前那么緊密,這意味著索尼每年向華為出售CMOS的收入將減少數(shù)十億美元。
在面臨這一困境的情況下,華為決定走上自主研發(fā)CMOS圖像傳感器的道路。然而,自主研發(fā)并不是一項(xiàng)容易的任務(wù),尤其是在如此高度競爭激烈的領(lǐng)域。華為需要克服諸多技術(shù)難關(guān),包括從晶圓到芯片全流程的掌控,以及在部分工藝上的創(chuàng)新,如外延層上添加薄阻層的工藝改進(jìn)。
這種創(chuàng)新技術(shù)的采用提高了傳感器的性能,降低了噪音,改善了圖像質(zhì)量,同時(shí)也增強(qiáng)了傳感器的靈敏度和動態(tài)范圍,使其在不同光線條件下表現(xiàn)出色。這種工藝創(chuàng)新是華為在自主研發(fā)CMOS圖像傳感器領(lǐng)域的重要突破,也標(biāo)志著中國科技企業(yè)在高端技術(shù)領(lǐng)域的嶄露頭角。
華為的自研CMOS圖像傳感器為其未來產(chǎn)品線帶來了更多選擇和靈活性。盡管目前尚未正式確認(rèn),但有消息稱,華為的Mate60系列可能會是首個(gè)搭載自研CMOS傳感器的產(chǎn)品線。未來,這一創(chuàng)新技術(shù)可能會應(yīng)用在明年發(fā)布的P70系列或者M(jìn)ate70系列等產(chǎn)品上,為消費(fèi)者帶來更出色的拍攝體驗(yàn)。
自主創(chuàng)新路上,華為并不孤單
事實(shí)上,近年來華為在手機(jī)攝像頭領(lǐng)域的投入一直在加大。早在2016年,華為就推出了搭載徠卡鏡頭的P9手機(jī),憑借出色的拍照效果贏得了消費(fèi)者的喜愛。此后,華為又陸續(xù)推出了多款搭載徠卡鏡頭的手機(jī),如Mate 10、P20等,都在拍照方面有著非常出色的表現(xiàn)。
然而,華為在手機(jī)攝像頭領(lǐng)域的成功并非一帆風(fēng)順。由于受到美國制裁的影響,華為在芯片領(lǐng)域受到了極大的限制,尤其是高端芯片的供應(yīng)。這使得華為在旗艦手機(jī)中不得不使用自家的麒麟處理器,但在攝像頭等其他關(guān)鍵部件上,仍然需要依賴外部供應(yīng)商。作為中國科技巨頭,華為已布局多條傳感器賽道,包括激光雷達(dá)、光纖傳感器、毫米波雷達(dá)等領(lǐng)域,目前已推出光纖傳感產(chǎn)品OptiXsense EF3000、首款車規(guī)級高性能96線中長距激光雷達(dá)、首款毫米波AI超感傳感器、首款S-TAG運(yùn)動傳感器等產(chǎn)品。
值得一提的是,華為并不是唯一一家在自研CMOS領(lǐng)域大力投入的中國企業(yè)。在去年的CES2022上,產(chǎn)品牌豪威推出了一款令人矚目的2億像素CMOS傳感器OVBOB,它具有16384x12288像素分辨率的2億像素、0.61um像素尺寸以及1/1.28的大底,16合1后可輸出1250萬像素,等效2.44um。這個(gè)例子證明了中國企業(yè)在CMOS圖像傳感器領(lǐng)域也有著強(qiáng)大的潛力,不斷追趕全球領(lǐng)先廠商。
華為自研CMOS圖像傳感器的成功將是中國科技企業(yè)自主創(chuàng)新能力的一次充分證明。在全球化格局動搖之際,中國企業(yè)正積極探索自主研發(fā)和創(chuàng)新的路徑,不再依賴全球供應(yīng)鏈。這也是一個(gè)積極的信號,表明中國科技產(chǎn)業(yè)正不斷嶄露頭角,為全球科技領(lǐng)域注入新的活力。
隨著全球局勢的變化,華為自研CMOS圖像傳感器的問世標(biāo)志著中國科技企業(yè)在高端技術(shù)領(lǐng)域的突破和自主創(chuàng)新。盡管面臨重重困難,但華為堅(jiān)定地走上了自主研發(fā)之路,為自己創(chuàng)造了更多的選擇和機(jī)會,也為中國科技產(chǎn)業(yè)的崛起注入了新的動力。期待著看到華為未來產(chǎn)品中的自研CMOS圖像傳感器,為消費(fèi)者帶來更卓越的拍攝體驗(yàn),讓華為完成100%國產(chǎn)化邁向最后一步。
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