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原相(3227)全球CMOS影像感測器的領導廠商
股感知識庫 2019/05/06 11:22
1998 年成立的原相(3227-TW),隸屬於聯電(2303-TW)集團,以研究開發小型化 CMOS 影像感測(CMOS Image Sensor, CIS)元件起家,致力於影像感測器、處理器與應用晶片的研發,是台灣 IC 產業上游之 IC 設計公司。
所謂的 IC 設計,即是依照晶片不同的功能需求去設計出邏輯閘、繞線成完整的電路,最後再畫出光蝕刻技術所需光罩的圖形,交給中游的代工廠商進行 IC 製造。

IC 產業

2018 年是積體電路(integrated circuit, IC)發明的 60 週年,台灣在 1974 年與美國無線電公司(Radio Corporation of America, RCA)合作推行技轉計畫,自美國引進積體電路中「互補式金屬氧化物半導體」(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor, CMOS)技術,也就是所謂的 CMOS 製程,將台灣從傳統輕工業逐步轉型至高科技產業。
2017 年台灣 IC 產業總產值為 810 億美元,其中 49% 來自台積電(2330-TW)、聯電等從事晶圓代工的公司;IC 設計以 25.1% 的比率位居第二,知名公司有聯發科(2454-TW)和聯詠(3034-TW);下游的封裝測試廠,如日月光(3711-TW)、矽品(2325-TW)等貢獻了 19.4%;記憶體則有 6.5% 的產值。

影像感測器:CCD vs. CMOS

影像感測器的功能是進行光電轉換,將圖像資料轉為數位形式提供給處理器,我們可以大致將影像感測器拆解成三個元件:彩色濾光片、感光器與電路。感光器負責偵測亮度,但無法分辨顏色,因此在上層加上彩色濾光片輔佐,最後由電路將光子訊號變成數位資料,而市面上 CCD(Charge-Coupled Device, 電荷耦合器件)與 CMOS 兩種影像感測器的差異,在於數位資料傳送方式的不同。
CCD 的運作機制是透過三個金屬電極不同的電壓,依序推動單顆電荷前進至共同輸出結構,統一放大轉成電壓並儲存至晶片外,優點是影像畫質佳、雜訊小,受到大型主要航太計畫所採用。但因為整個感應晶片都只仰賴單一放大器進行資料放大,使得其功耗較高,而困難的製作技術也由日商所寡占。
CMOS 則是一種開關元件,電晶體的閘極再受到正電壓後會在下方形成通道,除了流線型的傳送速度快,真正的優勢為:CMOS 製程可與其他周邊電路(類比數位轉換器、時脈產生器等)整合成系統單晶片(System-on-a-chip, SoC),小體積的優勢適用於智慧型手機等行動裝置。但由於每個畫素都連接到各自的放大器,並獨立將電荷轉成電壓,而每個放大器些許的輸出落差,累積起來導致多雜訊與較差的影像品質。

主要產品

原相的產品應用領域廣泛,其中以光學滑鼠、遊戲機為主力,其他則橫跨了健康醫療、安防監控、先進駕駛輔助系統等市場。


▲ 圖片說明

光學滑鼠是原相最大宗的產品,原相在滑鼠市場有 70% 的高市佔率,主要原因在於:2011 年與美商 Avago(AVGO-US)簽訂專利授權協議,取得了超過 500 件的滑鼠相關專利,Avago 在次年轉讓微軟(Microsoft, MSFT-US)、羅技等大客戶給原相後,退出了滑鼠光電傳感器市場。
近年來由於智慧型手機的興起取代了部分 PC 功能,造成 PC 市場衰退,一般光學滑鼠也持續萎縮,然而受惠於電競展業的蓬勃發展,帶動高毛利的電競滑鼠需求,研究機構 Newzoo 甚至預估在 2021 年全球電競市場規模會達到 1,801 億美元,值得一提的是,2018 年舉辦的亞運電競賽事,幾乎由原相獨家拿下訂單,在電競滑鼠市場上表現亮眼。
在遊戲產品線方面,2006 年推出的 MOT Sensor(Multi-Object-Tracking Sensor),可以迅速且即時的追蹤多重目標,成功打入了任天堂(Nintendo, 7974-JP)的 Wii 手持式搖桿供應鏈之中,經歷了從 2006 年到 2009 年的獲利高峰,直到 2017 年任天堂的遊戲機 Switch 再次熱銷,而預計於 2018 下半年推出的寶可夢、任天堂明星大亂鬥也都有助於增長原相的業績。
最後來到車用電子領域,原相的手勢感應器於 2018 年被賓士(Mercedes-Benz, Daimler AG-DE)應用在資通訊娛樂系統中,讓駕駛人擁有手勢操控音樂音量、隔空接聽電話等功能,此外、攝影機模組猶如車輛的雙眼,其中影像感測器扮演了視網膜的角色進行感光成像,根據研究機構 StrategyAnalytic 統計,全球車載鏡頭出貨量在 2020 年時將增長至 1.1 億顆,年複合成長率近 20%,需求十分強勁。

小結


▲ 圖片說明

全球 CIS 的產值與日俱增,手機雙鏡頭的趨勢讓趨於飽和的攝像鏡頭市場再度成長,拉動了 CIS 標準型產品的需求,然而競爭者眾多,有 Sony(6758-JP)、Omnivision、Samsung(005930-KR)等各地廠商,受到專利保護的應用型產品才有高毛利,而原相側重於後者,除了不斷研發強調差異化的掃地機器人、智慧手錶等應用晶片,產品也持續往低耗電量、整合周邊電路並輕薄小型化的 SoC 方向發展。
資料來源:今周刊、Ansforce、MoneyDJ、Newzoo、財報狗、原相年報、原相法說會、原相官網
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