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任正非要占领”图像时代“,处理器和传感器一个都不能少

半导体行业观察  · 公众号  · 半导体  · 2016-11-02 08:50

正文


近日,任正非在华为一场2000人的誓师大会上表示:“我们错过了语音时代、数据时代,世界的战略高地我们没有占据,我们再不能错过图像时代。”言论一出,震惊四座,我们似乎看到了华为要占领“图像时代”的雄心。


图像作为人类感知世界的视觉基础,是人类获取信息、表达信息和传递信息的重要手段,也是目前正在逐渐兴起的技术,可以帮助人们更客观、准确地认识世界。


上个月,华为与徕卡共同设立麦克斯·别雷克创新实验室,开发高质量图像和视频的技术。任正非亲自前往签署协议。他表示,未来的信息社会将有90%以上的流量来自图像和视频。


该实验室不仅涉及手机摄像头的开发,而且将在新光学系统、计算成像、虚拟现实(VR)和增强现实(AR)等领域开展联合研发。任正非在一封给全体员工的邮件中曾指出:“我们是有可能在图像技术上领先世界,当然我们不是要去做电视机等图像产品,我们做的平台是要能支撑传送未来的图像,我们要解决视频类的算法问题。”


未来,图像、视觉类的信息量会越来越大,市场广阔,这对相关数据的处理,传送和采集系统提出了更高的要求,也为图像/视觉处理器和传感器厂商提供了难得的发展机遇。同时,非相关传统业务厂商也看到了巨大的市场机遇,纷纷进场,以求分得新兴市场蛋糕,华为就是其其中的重要一员,此外,我国的京东方也正在这方面布局,市场前景可期。与此同时,相关厂商和技术的并购整合也在紧锣密鼓地进行当中,争取优质资源,为即将到来的图像/视觉信息处理时代积蓄力量,大战一触即发。

 

我们首先来看一下图像处理器厂商们的动作。

 

东芝为图像识别系统开发人工智能技术


近期,东芝(Toshiba)和日本电装公司(DENSO)达成一项协议,共同开发一种名为“深度神经网络- IP”(Deep Neural Network-Intellectual Property , DNN-IP)的人工智能技术,该人工智能技术将用于一直由两家公司自主开发的图像识别系统,以帮助实现先进的驾驶员辅助和自动驾驶技术。


DNN是一种模仿人类大脑神经网络的算法,它有望像人脑一样精确地执行识别处理,甚至比人脑更精确。为了实现自动驾驶,汽车计算机需要能够识别不同的道路交通情况,包括各种各样的障碍物、道路标记、驾驶道路的路况以及潜在的危险情况。在基于传统图形识别和机器学习的图像识别中,需要被计算机识别的物体必须提前被表征和提取。在基于DNN的图像识别中,计算机可自行提取和了解物体的特征,从而显著提高各种物体的检测和识别精度。


 

由于两家公司在DNN技术领域的快速发展,它们计划使该技术能够向各种网络配置进行灵活地扩展。他们还将使该技术能够装配在尺寸更小、功耗更低且具备其它优化性能的车载处理器上。


除了传统的图像处理技术外,东芝公司还将把这一联合开发的DNN-IP技术应用到专门的硬件组件中,并在其车载图像识别处理器中应用它们,以提高其图像处理性能,使他们能够利用比搭载DSPGPU的图像处理系统更低的功耗来处理图像。


定制化视觉处理器受追捧


上个月,英特尔收购了视觉处理芯片初创公司MovidiusMovidius一直耕耘在视觉处理芯片领域,目标是在移动设备上实现PC级的图像处理能力。谷歌的ProjectTango手机就曾经搭载Movidius家第一代视觉处理芯片,和NASASPHERES机器人一起送入太空中监测国际空间站,Tango手机用于处理各种传感器反馈的数据并绘制图片。收购Movidius,英特尔不仅可以增加自家RealSense3D深度摄像头技术,还可以借此进入VR设备、无人驾驶等新兴人工智能市场。


定制化的视觉处理芯片以相对较低的功耗带来优秀的图像处理能力,大疆、谷歌和联想以及华为等厂商都在努力开拓这一领域,希望凭借专用的视觉处理芯片更快地开发新产品,进入消费市场攻城略地。


今年5月,ARM3.5亿美元收购了总部位于英国拉夫伯勒(Loughborough)的图像处理IP授权公司Apical,以加强图像处理技术能力。成立于2002年的Apical以影像处理与嵌入式机器视觉技术而闻名,利用Apical技术的新设备可以“看懂”其周围环境,并根据环境不同做出相应的行为。Apical是英国成长最快的科技公司之一,目前全球有15亿部以上的手机和大约3亿个消费、工业电子设备(网络摄像头、数码相机与平板电脑等)用到了Apical的技术。


图像传感器已成重中之重


图像处理器厂商们动作频频,那么作为图像/视觉信息的采集者——传感器,在整个系统中发挥着排头兵的作用,所有信息都要先有传感器采集,然后才能交给处理器进行处理,因此,传感器的对图像/视觉数据的采集精确度,将在很大程度上决定着整个系统处理得出信息的优劣程度。


目前,CMOS图像传感器产业蓬勃发展,在移动设备和汽车应用的驱动下,2015~2021年,CMOS图像传感器(CIS)产业的复合年增长率为10.4%,预计市场规模将从2015年的103亿美元增长到2021年的188亿美元。


今年,消费类市场正从数码摄影的衰落中恢复起来。虽然,运动相机似乎已经达到市场上限,但是新的应用,如无人机、机器人、VRAR等,正促使CMOS图像传感器市场焕发新的生机。与此同时,汽车摄像头市场已经成为CMOS图像传感器的一个重要增长领域。先进驾驶辅助系统(ADAS)的发展趋势进一步提高对传感器供应商的压力,以提升其传感技术能力。图像分析是新兴需求,并且人工智能的早期应用正吸引众人的目光。预计2015~2021年,汽车CMOS图像传感器市场的复合年增长率将高达23%。因此,2021年之前,全球CMOS图像传感器的市场增长不会出现放缓的趋势。


与汽车市场相似,图像分析和性能提升也正在生产、安防、医疗和工业市场中起到重要推动作用,本报告都将进行具体分析,并提供不同CIS细分市场情况,包括应用、营收、出货量和技术分析。


CMOS图像传感器产业的并购行为已经改变了竞争格局。目前,索尼是市场、生产和技术的领导者。三星和豪威科技(Omnivision)一直保持着强有力的竞争实力。


在前不久“第四届国际(乐清)物联网传感器技术与应用高峰论坛”上,工信部电子信息司处长王威伟表示,传感器已上升至国家战略,有望单独进入国家创新中心,多项政策规划齐头并进,值得期待。

传感器作为智能装备感知外部环境信息的自主输入装置,对智能装备的应用起着技术牵引和场景升级的作用,并将在产业化浪潮中优先受益。由工信部调研制定的传感器(制造)提升工程行动计划,将对传感器全产业链进行扶持。参照国家对集成电路的扶持,后续将很有可能出台基金扶持政策。


由此可见,我国政府已经将传感器上升至国家战略。而各大传感器企业也都在整合优质资源,积蓄力量,为产业爆发做着准备。下面我们就来看一下该领域的动态。


索尼成立影像业务子公司


近日,索尼成立了负责影像业务和解决方案的控股子公司。索尼集团现有影像业务和解决方案,包括消费类数码影像和解决方案业务、广播电视类产品以及医疗业务将被转移至新公司。


索尼专门负责影像业务的子公司将于201741日起开始独立运营。



今年8月,索尼首席财务官吉田健一郎(KenichiroYoshida)表示,潜在的并购目标包括拥有执行图像处理的计算机算法技术的创业公司。图像传感器是索尼占据统治地位的少数领域之一。该公司在全球CMOS图像传感器市场中的占有率约为40%,该类元件为苹果iPhone6和三星GalaxyS6所采用。图像传感器业务在索尼第一财季运营利润中的占比接近三分之一。随着越来越多的家居和汽车接入互联网,索尼希望市场对高质量图像传感器的需求将进一步上扬。


Ams的野心


ams(奥地利微电子)于近日收购了高性能光学封装和微型光学器件厂商Heptagon公司。Ams的这一举措是为了巩固其在光学传感技术领域的市场地位。ams之前陆续收购了TAOSApplied Sensor公司、NXP旗下CMOS 传感器业务部门,以及CMOSISMAZeTCambridge CMOS Sensors等厂商。


ams2015年末收购了CMOSIS公司,受到业界瞩目,现在,对Heptagon的收购进一步暴露了ams希望发展成为一家传感器技术领域领导者的野心,并购完成后,该公司的年营收将快速接近10亿美元。


Heptagon在高性能光学封装领域具有独特专长,能为客户提供具有高性能光学封装优势的微型光学器件和光学传感解决方案。该公司专注于消费类市场,是要求大批量、小尺寸光学封装的移动设备应用主要供应商。

 

传感器新人进场


面对传感器,特别是图像传感器的巨大市场机遇,多家非传感器厂商也纷纷进场,使得该领域的玩儿家和市场格局不断变化。这其中,京东方就是一个典型代表。


京东方集团布局越来越多角化,看好物联网、生物识别、生物检测等领域的传感器需求即将出现大爆发,近期集结至少百人成立传感器设计和研发团队,准备建立传感器大军,全面锁定相关领域上、下游需求商机,业界更传出京东方已大量申请穿戴式生物检测技术相关专利,有意透过完整布局为未来成长动能再添柴火。


京东方传感器部门应会先切入结合X光和平面显示器的传感器技术,用在医疗仪器上,还有各类的无人机应用,都在京东方布局范畴中。另外,生物检测领域已被许多半导体业者视为是下一个明日之星,而传感器在生物检测领域扮演极关键角色,目前由欧美业者掌控全局,台湾和大陆虽陆续有新创公司投入研发,但尚未浮出台面。


京东方已透过转投资设立智能穿戴式装置公司,且在穿戴式生物检测领域已申请不少相关专利,一方面是避免感测技术的专利诉讼,像是2016年初苹果和Fitbit即被生物信号感测技术供应商Valencell控告侵权,另一方面则是布局生物医疗、健康检测管理领域,这些产业都需要大量用到传感器,京东方已开始进行卡位。


为仿效德国“工业4.0”和日本“制造业白皮书”驱动制造业转型,提出“中国制造2025”战略计划,中国要从制造大国朝制造强国迈进,而京东方亦因应智能制造目标,提出“芯、屏、器、合”概念,意即结合芯片、显示器、设备器件,将这几项元素结合在一起,整合产业制造链,而传感器即是京东方在“芯”领域的重要布局之一。


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