이미지 센서는 오늘날 가장 널리 사용되고 중요한 센서 중 하나입니다. 주로 광감지 소자 배열과 보조 제어 회로를 사용하여 물체의 밝기 및 색상 신호를 획득하고, 복잡한 신호 및 이미지 처리 기술을 통해 디지털화된 이미지 정보를 출력합니다. 이미지 센서의 광감지 소자는 일반적으로 포토다이오드를 사용하여 광전 신호를 변환합니다. 포토다이오드는 빛에 노출되면 전류 신호를 생성하며, 이 전류의 강도는 빛의 강도에 직접적으로 비례합니다.
이미지 센서는 휴대폰 카메라 모듈의 핵심 부품입니다. 이미지 센서는 크게 CCD 이미지 센서와 CMOS 이미지 센서의 두 가지 범주로 나뉩니다. CCD와 CMOS 모두 광다이오드를 사용하여 광전 변환을 수행하고 이미지를 디지털 신호로 변환하지만, 광다이오드를 둘러싼 신호 처리 회로와 감광 단위에서 생성된 전기 신호 처리 방식에서 차이가 있습니다. 떠오르는 별인 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 기술은 1990년대부터 상당한 주목과 연구 자원을 받아왔으며 점차 CCD(Charge-Coupled Device)를 따라잡고 있습니다. 현재 이미지 센서 시장에서 지배적인 위치를 차지하고 있으며, CMOS 센서는 상당한 이점을 자랑하며 시장 점유율의 90%를 차지하고 있습니다.
CMOS 센서는 본질적으로 고도로 통합된 이미지 시스템입니다. 외부 빛이 CMOS 센서에 비추면:
(1) 센서의 픽셀 배열은 광전 효과를 겪습니다;
(2) 광전 효과는 픽셀 배열의 각 픽셀 유닛이 외부 색상 및 밝기에 해당하는 전하 신호를 생성하게 합니다;
(3) 신호는 아날로그-디지털 변환기에 의해 디지털 이미지 신호로 변환됩니다;
(4) 디지털 신호는 동일한 칩에 통합된 ISP에 의해 처리된 후 출력됩니다. 간단히 말해, CMOS 센서는 태양 전지 매트릭스와 같으며, 각 픽셀은 매트릭스의 셀입니다. 각 셀은 앞에 있는 밝기와 색상 배열에 따라 전하를 충전하며, 각 셀의 전하를 세어 해당 밝기와 색상을 얻을 수 있어 실제 장면을 재현합니다.
CMOS 센서는 이미지 센싱 및 신호 변환 기능을 단일 칩에 통합합니다. CMOS 이미지 센서는 최근 몇 년간 급격한 성장을 거듭하며 CCD 센서를 거의 완전히 대체하고 있습니다. IC Insights에 따르면, 2017년 CMOS 센서 매출은 전체 이미지 센서 매출의 89%를 차지했으며(2007년에는 54%에 불과했음), 출하량은 전체 이미지 센서 출하량의 81%를 차지했습니다. 2017년 81%의 시장 점유율을 고려할 때, 우리는 우수한 비용 효율성을 갖춘 CMOS 센서가 절대적인 우위를 계속 유지하며 CCD의 시장 점유율을 더욱 축소할 것이라고 믿습니다.
1.CMOS 이미지 센서 칩은 대량 생산에 적합한 표준 공정 기술을 활용하여, 대량 생산 시 CCD에 비해 단가가 크게 낮아집니다.
2.CMOS 센서는 이미지 획득 장치와 신호 처리 장치를 동일한 기판에 통합하여 크기를 줄이는 동시에 저전력 소비와 저발열을 유지하므로 모바일 장치 및 다양한 소형 장치에 이상적입니다.
3. 이와 대조적으로 CCD 센서는 비용 효율성이 낮고 크기가 크며 상당한 열을 발생시키고 높은 전력을 소비하여 대부분의 현재 전자 제품에 적합하지 않습니다.
CMOS 이미지 센서 시장은 2007년 40억 달러에서 2022년 190억 달러로 성장할 것으로 예상됩니다.
모바일 폰은 CMOS 센서의 가장 큰 응용 시장이며, 자동차 및 보안과 같은 신흥 응용 분야에서 빠르게 성장하고 있습니다. 2017년 모바일 폰용 CMOS 센서 시장 규모는 전체 응용 시장의 62%를 차지하며 77억 5천만 달러에 달했습니다. 모바일 폰용 CMOS 센서 시장 매출은 2022년까지 86억 달러에 달할 것으로 예상됩니다. 향후 몇 년 동안 자동차, 보안 모니터링, 의료, 장난감/게임 및 산업 응용 분야가 CMOS 센서의 빠른 발전의 주요 동인이 될 것입니다.
다양한 응용 분야의 CMOS 센서 시장 규모 점유율 (2015/2020)
- 보안 모니터링: 보안 모니터링은 시각 정보 획득 및 이미지 센서에 크게 의존합니다. 전체 보안 모니터링 산업의 지속적인 확장과 함께, 이 분야의 CMOS 이미지 센서 시장 규모는 2020년에 9억 1,200만 달러에 달할 것으로 예상되며, 산업 시장 점유율의 6%를 차지할 것입니다.
- 자동차 전자 장치: 이미지 센서 분야에서 가장 빠르게 성장하는 부문입니다. 최근 몇 년 동안 CMOS 이미지 센서는 자동차 후방 카메라 및 충돌 회피 시스템에 탑재되었습니다. 향후 신차에는 ADAS(첨단 운전자 지원 시스템)가 기본으로 탑재되고 자율 주행 기술이 발전함에 따라 자동차 제조업체는 외부 정보를 얻기 위해 차량에 더 많은 카메라를 통합할 것입니다. 카메라가 추가될 때마다 CMOS 센서도 추가로 필요하므로 자동차 애플리케이션은 CMOS 이미지 센서의 주요 애플리케이션 시장 중에서 가장 빠르게 성장하는 부문이 됩니다. YOLE의 최신 예측에 따르면 자동차 이미지 센서 시장은 2016년 22억 달러에서 2022년 77억 달러로 성장하여 자동차 센서(다양한 레이더, 압력 센서, 관성 센서 등 포함) 중에서 가장 빠르게 성장하고 가장 큰 부문이 될 것입니다. 동시에 자동차 시장은 휴대폰에 이어 CMOS 센서의 두 번째로 큰 애플리케이션 영역이 될 것입니다.
자동차 부문은 CMOS 센서의 두 번째로 큰 응용 시장이 될 것입니다. 3) 의료/연구 분야: 이전에는 CCD 센서가 주로 의료 및 연구 분야에 사용되었습니다. 그러나 기술 발전으로 인해 이 분야에서는 현재 더 저렴한 비용과 더 높은 성능의 CMOS 센서로 대부분의 구형 제품을 교체하려고 합니다. 이 응용 분야는 2020년에 34%의 CAGR을 기록하고 매출이 8억 6,700만 달러에 달할 것으로 예상됩니다.
- 산업 시스템 분야: 머신 비전의 발전과 함께, 생산 효율성과 품질 향상을 위해 이미지 센서를 도입하는 산업 생산 라인이 점점 늘어나고 있습니다. 이 분야는 2020년에 18%의 CAGR(연평균 성장률)을 기록하며 8억 9,700만 달러의 매출을 달성할 것으로 예상됩니다.
AI 기술에 힘입어 다양한 분야에서 CMOS 센서의 응용 범위가 계속 확대될 것입니다.
CMOS 센서의 응용 시나리오가 점점 다양해지고 최종 사용자의 성능 요구 사항이 끊임없이 증가하는 배경 속에서, CMOS 센서는 빠른 기술 반복을 거치고 있으며 주요 제조업체들은 최첨단 신기술을 빈번하게 출시하고 있습니다. 이미지 품질(특히 저조도 환경)과 이미징 속도를 두 가지 근본적인 요구 사항의 예로 들면, 업계에서는 풍부한 솔루션을 제안해 왔습니다:
1.저조도 이미징 기능은 모바일 폰, 카메라 및 산업용 애플리케이션의 이미지 센서에 매우 중요하며, 특히 24시간 연중무휴 작동이 필요한 보안 및 자동차 이미지 센서에 중요합니다. 업계 표준 솔루션은 센서 크기와 빛 흡수율을 증가시켜 픽셀당 면적을 늘리는 것입니다. 이 외에도 BSI-CMOS(이면조사형 CMOS 이미지 센서)와 근적외선 기술을 사용하는 두 가지 방법이 있습니다.
이면조사 및 근적외선 기술을 활용하여 저조도 환경에서 CMOS 센서의 이미징 품질이 크게 향상되었습니다.
2. 고속 센서는 움직이는 물체를 더 잘 포착하여 다중 프레임 노이즈 감소, 슬로우 모션 비디오 녹화, 이미지 왜곡 감소와 같은 기능을 제공합니다. 이는 휴대폰 사진, 교통 모니터링 및 자율 주행에 중요합니다. 카메라와 피사체 간에 고속 상대 변위가 발생할 때(예: 움직이는 차량에서 골프 스윙 또는 가로등을 포착할 때), 이미지의 일부에서 선이 휘어지거나, 이미지 가장자리가 흐릿해지거나, 노출이 잘못되는 문제가 발생하는데, 이를 롤링 셔터 효과라고 합니다. 롤링 셔터 효과의 근본 원인은 이미지 센서가 모든 픽셀을 빠르게 포착할 수 없기 때문이며, 따라서 고속 센서가 등장했습니다.
롤링 셔터 효과를 해결하기 위해 현재 업계에서는 두 가지 솔루션을 제공하고 있습니다. 하나는 모바일 폰과 같은 소비자 가전제품을 위해 설계된 DRAM이 장착된 3중 적층 이미지 센서입니다. 이 센서는 통합 DRAM에 직접 데이터를 저장하여 고속 촬영 및 이미지 캡처를 구현합니다. 다른 하나는 산업용 애플리케이션을 위해 설계된 글로벌 셔터 센서입니다. 라인별로 노출하는 기존 롤링 셔터 센서와 비교하여 글로벌 셔터는 센서 전체를 동시에 노출하여 움직이는 물체의 왜곡 없는 이미지를 캡처하므로 머신 비전 및 보안 분야에 매우 중요합니다.
고속 이미징 기능을 달성하기 위해 CMOS 센서는 두 가지 주요 기술 경로를 개발했습니다:
이미지 품질 및 속도 요구 사항 외에도 의료 분야에서는 소형화(OmniVision의 의료 내시경 CMOS 센서는 0.5mm 정사각형에 불과함), 자동차 분야에서는 높은 신뢰성 및 높은 감도 요구 사항, 사물 인터넷(IoT) 분야에서는 광범위한 적용을 위한 저비용 요구 사항이 있습니다. 기술 발전과 변화하는 요구 사항 모두에 의해 주도되는 CMOS 센서는 빠르게 발전하고 있습니다.
소니, 삼성, 그리고 옴니비전이 선두를 이끌고 있으며, 국내 제조업체들은 중저가 시장에 집중하고 있습니다.
CMOS 센서는 대량 생산이 가능한 전형적인 반도체 산업에 속하며, 상당한 규모의 경제를 보여줍니다. 그러나 결과를 얻기 위해서는 상당한 초기 투자가 필요하며, 이는 강자가 계속 강해지는 상황으로 이어집니다. 현재 수십 개의 CMOS 센서 제조업체가 있지만, YOLE 통계에 따르면 2016년 소니, 삼성, 옴니비전 등 상위 3개 제조업체가 전체 시장 점유율의 72%를 차지하며 높은 시장 집중도를 나타냈습니다.
CMOS 센서 시장 집중도가 2016년에 증가하여, 세 거대 기업이 합쳐서 72%의 시장 점유율을 차지하고 있습니다.
SONY는 CMOS 센서 시장에서 확고한 선두 자리를 지키고 있으며, 그 뒤를 삼성과 OmniVision이 바짝 뒤쫓고 있습니다. YOLE 통계에 따르면, 업계 선두 주자인 SONY는 2016년 42%의 시장 점유율을 차지했으며, 다양한 소비자 가전 및 산업 응용 분야를 아우르는 제품을 선보이며 하이엔드 시장에 집중하고 강력한 기술력을 보유하고 있습니다. 두 번째로 삼성은 주로 소비자 가전 시장을 겨냥하며 자체 생산 및 자체 판매 모델을 운영하고 있습니다. 기술적으로는 SONY를 바짝 뒤쫓고 있으며 이미 SONY와 동등한 수준의 CMOS 제품을 제공할 수 있습니다. 그러나 삼성의 CMOS 센서는 산업 분야에서의 응용이 상대적으로 적습니다. 세 번째로 OmniVision Technologies는 산업 응용 분야, 특히 자동차 CMOS 분야에서 깊은 경험을 가지고 있으며, 이 분야에서 SONY를 능가하는 시장 점유율을 기록하고 있습니다.
3대 선도적인 CMOS 센서 제조업체 중에서 소니는 규모 면에서 상당한 이점을 가지고 있습니다.
플래그십 및 메인스트림 제품군 전반에 걸쳐 대부분의 하위 부문에서는 이 세 거대 기업의 CMOS 센서 솔루션을 활용합니다. 최근 인기 있는 휴대폰 중 상당수가 소니, 삼성, 옴니비전의 CMOS 센서를 사용하고 있음을 알 수 있습니다. 이 세 제조업체는 소비자 전자제품 부문에서 CMOS 센서 시장 점유율의 상당 부분을 차지하고 있습니다. 자동차 및 보안과 같은 산업 응용 분야에서는 온세미컨덕터, 옴니비전, 소니의 제품이 일반적으로 선호되며, 삼성의 CMOS 센서는 일반적으로 자체 최종 제품에서만 찾아볼 수 있습니다.
인기 있는 휴대폰은 주로 소니, 삼성, 옴니비전의 CMOS 센서를 사용합니다.
이 세 거대 기업 외에도 하이엔드 및 로우엔드 시장에 포지셔닝된 두 개의 다른 플레이어가 있습니다. 그러나 시장 규모와 다운스트림 고객 기반 측면에서 메인스트림 시장과 비교할 수 없습니다. 마지막 두 섹션에서는 먼저 Sony, Samsung 및 일부 국내 제조업체의 CMOS 센서를 소개합니다. 3장에서는 OmniVision에 중점을 둘 것입니다.
세 주요 CMOS 센서 제조업체는 출하량과 ASP 측면에서 상당한 차이를 보입니다.
I. Sony: 기술 선도, 확고한 선두 자리 유지
소니의 반도체 사업부 소속인 CMOS 센서 사업은 소니의 가장 수익성 높은 핵심 사업 중 하나가 되었습니다. CMOS 이미지 센서가 널리 보급되기 전에도 소니의 CCD 이미지 센서는 감도와 신호 대 잡음비의 장점을 바탕으로 감시, 교통 등 다양한 분야에서 널리 사용되었습니다. CMOS 이미지 센서가 점차 대중화되면서 소니는 CCD 시대에 축적된 강력한 기술력을 바탕으로 시장을 계속 선도하고 있습니다. 2016년 CMOS 센서 매출은 48억 5,800만 달러에 달했으며, 이는 전체 반도체 사업부 매출의 70%를 차지했습니다. 2017 회계연도(2017년 4월 1일부터 2018년 3월 31일까지)에 소니의 반도체 사업은 강력한 CMOS 판매에 힘입어 매출 8,500억 엔(약 77억 9,000만 달러)을 달성하며 전년 대비 10% 증가했으며, 영업 이익은 1,640억 엔(약 15억 달러)으로 사상 최고치를 기록했습니다.
수년간의 개발을 거쳐 소니는 기술 면에서 업계를 선도하는 기업으로 자리매김했으며, 뛰어난 제품 성능, 끊임없는 신기술 출시, 빠른 제품 개선을 통해 단기적으로 경쟁업체가 소니의 선두 자리를 위협하기 어렵게 만들었습니다. 소비자 가전 분야에서 소니의 가장 대표적인 기술은 적층 센서 기술입니다. 적층 센서는 출시되자마자 모바일 기기 제조업체들로부터 즉각적인 호응을 얻었으며, 소니는 DRAM을 탑재한 3층 적층 센서를 추가로 개발했습니다.
Sony는 스택형 센서 기술을 개척했습니다.
산업 애플리케이션에서 소니는 STARVIS와 Pregius라는 두 가지 주요 기술을 보유하고 있습니다. STARVIS는 주로 보안 분야에 사용되며, 후면 조사형 CMOS 센서의 감도를 더욱 향상시키는 기술입니다. 이는 가시광선 감도뿐만 아니라 감시 카메라에서 자주 사용되는 근적외선과 같은 넓은 파장 범위의 빛 활용 효율도 개선합니다. Pregius는 소니의 글로벌 셔터 기술 명칭으로, 각 픽셀 아래에 저장 유닛을 추가하는 방식으로 작동합니다. 노출 중 모든 픽셀이 동시에 노출되며, 정보는 롤링 셔터 효과를 피하기 위해 해당 저장 유닛에 저장됩니다. 이 기술은 주로 산업용 머신 비전에 사용됩니다.
Sony의 STARVIS 기술은 CMOS 감도를 더욱 향상시킵니다.
제품 측면에서 소니는 업계에서 가장 포괄적인 CMOS 제품 라인을 구축했으며, 다양한 분야를 아우르며 중고가 시장에서 강력한 시장 점유율을 유지하고 있습니다. 소비자 가전 분야에서 소니 CMOS 센서는 주요 제조업체들에게 가장 일반적인 선택이 되었으며, 휴대폰이나 카메라 모두에서 고급 제품의 표준 기능이 되었습니다. 예를 들어, 2017년 하반기에 출시된 IMX400 시리즈 CMOS는 즉시 주요 제조업체들의 수요를 얻었습니다. 올해 초 뛰어난 사진 촬영 능력으로 큰 주목을 받았던 화웨이 P20 Pro 역시 소니의 최신 IMX600 센서를 사용합니다. 대부분의 산업 분야, 특히 보안 및 산업 비전과 같은 틈새 시장에서도 소니는 선두 주자입니다. 일부 고급 분야에서만 Teledyne Dalsa, ON Semiconductor, e2v와 같은 기존 산업 등급 이미지 센서 공급업체에 비해 여전히 뒤처져 있습니다.
II. Samsung: 그룹 자원을 활용하여 소비자 부문에서 두각을 나타내다
삼성의 소비자용 CMOS 센서는 꾸준히 소니와 보조를 맞추며 기술 격차를 점차 좁혀왔습니다. 이제 소니가 새로운 휴대폰용 CMOS 센서를 출시하면 삼성은 비슷한 성능의 제품으로 빠르게 뒤따르고 있습니다. 예를 들어, 소니가 3중 레이어 적층 CMOS 센서인 IMX400을 출시한 직후 삼성은 경쟁 제품인 S5K2L3을 출시했으며, 이를 플래그십 S 및 Note 시리즈 폰에 사용하여 뛰어난 성능을 보여주었습니다. 최근 몇 년 동안 삼성은 플래그십 폰의 메인 카메라 CMOS 센서에 대해 혼합 공급 원칙을 채택하여, 휴대폰의 지역 및 버전에 따라 소니의 IMX 시리즈와 삼성의 ISOCELL 센서를 모두 사용하고 있습니다.
2013년 삼성은 ISOCELL 기술을 도입하여 CMOS 센서 성능을 크게 향상시켰습니다. 실제로 갤럭시 S5 이전에는 삼성 센서가 주로 1000위안 내외의 보급형 스마트폰에 탑재되었습니다. 이후 삼성은 갤럭시 S5에 ISOCELL 기술을 적용했고, 그 성능은 시장에서 인정받기 시작했습니다. 소니 CMOS 센서 부족과 맞물려 이미 잘 알려진 삼성 CMOS 센서가 홍보되었고, 화웨이, 메이주, 샤오미, OPPO와 같은 국내 제조업체들이 일부 모델에 이를 적용하기 시작했습니다. 이를 통해 삼성 CMOS 센서는 중고가 시장으로 진출할 수 있었습니다.
삼성의 ISOCELL 기술은 픽셀 간의 누화를 줄입니다.
하지만 산업용 애플리케이션에서는 삼성의 경쟁력이 뒤처지고 있습니다. 자동차 CMOS 분야에서 삼성의 시장 점유율은 거의 0에 가깝습니다. 보안과 같은 다른 산업용 애플리케이션에서는 삼성의 CMOS 센서가 사실상 자체 생산 및 자체 판매되고 있습니다. 그러나 삼성의 CMOS 사업은 삼성 그룹 전체의 지원을 받고 있으며, 다양한 제품 라인에 걸쳐 적용될 잠재력이 상당합니다. 삼성 그룹의 강력한 재정 자원과 지원을 바탕으로 삼성의 CMOS 센서 사업은 향후 더욱 강력한 경쟁력을 축적할 것으로 예상됩니다.
국내 CMOS 제조사:
주로 저가 및 중가 시장을 겨냥하며, 독립적인 기술 개발에 적극적입니다.
일반적으로 국내 CMOS 센서 제조사들은 규모와 기술 면에서 여전히 해외 제조사들에 비해 뒤처져 있으며, 주로 저가 및 중가 소비자 가전 분야에 제품이 사용되고 있습니다. 하지만 Superpix와 Galaxycore와 같은 일부 선도적인 국내 CMOS 센서 제조사들은 독립적인 핵심 기술에 힘입어 점차 시장 점유율을 확대하고 중고가 시장에 진출하고 있습니다.
I. Superpix
2004년에 설립된 슈퍼픽스 반도체 기술 유한회사는 CMOS 이미지 센서의 연구 개발 및 판매를 전문으로 하는 팹리스 제조업체입니다. 자체 핵심 기술인 "SuperPix" 신호 처리 기술과 "SuperImage" 기술을 기반으로 다수의 국내 선도적인 CMOS 이미지 프로세서를 개발했습니다. 회사는 저화소 CMOS 제품에 중점을 두고 있으며, 주요 제품은 30만 화소, 130만 화소, 200만 화소, 500만 화소 등을 포함합니다. 이 제품들은 비교적 저렴하며 중저가 시장에서 높은 수용도를 누리고 있으며, 휴대폰 카메라, 태블릿 카메라, 컴퓨터 카메라 등에 널리 사용됩니다.
저가 및 중저가 시장에서 입지를 다진 스마트썬은 이제 중고가 시장으로 확장을 모색하고 있습니다. 2015년 이후, 회사는 8메가픽셀 및 12메가픽셀 칩 제품을 개발하여 성공적으로 시장에 출시했으며 좋은 반응을 얻었습니다. 또한, 360 N7 폰과 같은 일부 인기 휴대폰의 공급망에 CMOS 제품이 진입했습니다. 스마트썬의 주요 제품은
위의 응용 분야 외에도 스마트썬은 지문 인식, 홍채 인식, 의료 영상 및 측량용 고부가가치 특수 센서 칩 연구 개발에서 혁신적인 성과를 거두었습니다.
(1) Smartisan은 파트너와 협력하여 고정밀 광학 지문 인식 센서 칩과 초박형 광학 지문 인식 모듈을 성공적으로 개발했습니다. 이 기술은 더 높은 해상도와 살아있는 객체 감지 기능을 제공하여 지문 인식의 보안을 크게 향상시킵니다.
(2) 홍채 인식 이미지 센서 칩은 파트너들이 홍채 인식 휴대폰, 홍채 인식 태블릿, 스마트 도어락과 같은 신제품에 사용하고 있습니다.
(3) 의료 내시경 CMOS 이미지 센서 칩은 심혈관 최소 침습 수술 및 위내시경과 같은 의료 장비에 사용됩니다.
(4) 관찰 장비용 CMOS 이미지 센서 칩은 국내 생산 관찰 장비에 사용됩니다.
(5) 머신 비전 칩은 리딩 펜, 드론 호버링 포지셔닝, 산업용 거리 측정과 같은 분야에 사용됩니다.
이 회사는 2015년 전국 주식 양도 및 견적 시스템(NEEQ)에 상장되었으며, Will Semiconductor의 진행 중인 자산 재편의 대상 기업 중 하나입니다. 이 회사의 2016년 및 2017년 영업 수익은 각각 4억 6,100만 위안과 4억 6,200만 위안이었으며, 순이익은 각각 292만 위안과 -1,488만 위안이었습니다. 수익 감소의 주요 원인은 휴대폰 시장의 둔화로 인해 중저가 CMOS 제품에 대한 수요가 약화되었기 때문입니다. 중저가 시장의 치열한 경쟁은 제품 가격과 총 마진의 감소를 초래하여 수익에 영향을 미쳤습니다.
Spicore의 최근 실적 및 총 마진
II. GalaxyCore
2003년에 설립된 GalaxyCore는 주로 CMOS 이미지 센서, LCD 드라이버 칩, 고급 임베디드 멀티미디어 SOC 칩 및 애플리케이션 시스템의 설계, 개발 및 판매에 종사합니다. 초기에 GalaxyCore는 컴퓨터 카메라용 CMOS 센서로 시작했으며 2007년에 휴대폰 시장에 진출했습니다. 중국 휴대폰 시장의 빠른 성장을 발판으로 중저가 시장을 빠르게 장악했습니다.
2014년, GalaxyCore는 9억 4천만 개 이상의 CMOS 이미지 센서 칩과 1억 개 이상의 LCD 드라이버 칩을 출하했으며, 총 매출은 3억 5천만 달러를 초과했습니다. 중국 내 CMOS 이미지 센서 칩 출하량 1위, 전 세계 2위를 기록했습니다. 그러나 Galaxycore의 고가 시장 진출은 이후 주춤했으며, 중저가 시장에서는 Smartsens와 같은 회사들과 치열한 경쟁에 직면했습니다.
Galaxycore의 주요 기술적 돌파구
기타 주요 국내 CMOS 제조업체로는 BYD 반도체, 창광신커, 루이신 반도체가 있습니다.
기존 제조업체 옴니비전, 도약을 준비하다
이전에 국내 자본에 인수된 옴니비전은 센서 분야에서도 중요한 역할을 하고 있습니다. 독특한 위치 때문에 이곳에서 별도로 논의하겠습니다.
OmniVision(OV)은 1995년 미국 캘리포니아에서 설립되었으며, 디지털 이미지 처리 솔루션 분야의 선도적인 공급업체입니다. 이 회사의 CameraChip 및 AmeraCubeChip 시리즈 CMOS 이미지 센서 칩은 소비자 및 산업 응용 분야에서 널리 사용됩니다. OmniVision은 2000년에 나스닥에 상장되었습니다. 2016년 중국 컨소시엄이 OmniVision의 민영화를 완료하고 A주 시장 상장을 계획했습니다. 2018년 5월, Will Semiconductor는 OmniVision 인수를 재개한다고 발표했습니다.
OmniVision의 주요 마일스톤
옴니비전은 CMOS 센서 시장에서 약 12%의 시장 점유율을 보유하고 있으며, 2위 경쟁업체들을 크게 앞서고 있습니다. 옴니비전의 CMOS 센서 매출은 2015년과 2016년에 각각 12억 5천만 달러와 14억 4천만 달러에 달하며(요약 통계에 따르면), 시장 점유율은 각각 12.2%와 12.4%에 해당합니다. 이 규모는 소니와 삼성에 이어 두 번째이며, 4위인 ON 반도체의 두 배입니다.
회사의 다운스트림 애플리케이션은 주로 스마트폰, 자동차 카메라, 의료용 카메라, 감시 장비, 드론 및 VR/AR 카메라를 포함합니다. BDO에서 작성한 CCD/CMOS 이미지 센서 시장 분석 보고서에 따르면, OmniVision은 보안 분야에서 56%의 시장 점유율을, 자동차 분야에서 29%의 시장 점유율을 차지하고 있습니다. 또한 OmniVision은 의료 영상, 사물 인터넷(IoT) 및 특수 애플리케이션과 같은 많은 신흥 분야에서도 빠른 성장을 보이고 있습니다.
CMOS 분야의 오랜 역사와 전통을 가진 제조업체로서 옴니비전은 업계 최고 수준의 기술력을 보유하고 있습니다. 2018년 5월 말 기준, 옴니비전은 4,060건의 특허를 보유하고 있으며, 2017년 R&D 투자는 10억 위안을 초과하여 영업 수익의 10% 이상을 차지했습니다. 또한 전 세계 여러 지역에 지사와 R&D 센터를 설립하여 소니와 같은 기업과 경쟁할 수 있는 역량을 갖추고 있습니다.
옴니비전의 특허 포트폴리오는 계속해서 빠르게 성장하고 있습니다.
CMOS 센서는 OmniVision의 주요 수익원으로, 3년 연속 핵심 사업의 94% 이상을 차지하고 있으며, 매출 총이익률은 2016년 16.54%에서 2018년 첫 5개월 동안 24.83%로 꾸준히 상승했습니다. 주로 CMOS 센서를 지원하는 데 사용되는 ASIC 칩은 높은 매출 총이익률을 보이며 명확한 상승 추세를 나타내고 있습니다. 반면, 액정 실리콘(LCOS) 프로젝션 디스플레이 칩의 매출 총이익률은 제품 구조 조정과 신제품의 통합 단계로 인해 크게 감소했으며, 카메라 큐브 칩의 매출 총이익률은 높은 설비 감가상각비로 인해 마이너스를 기록하고 있습니다. 이 두 제품 범주는 회사 사업에서 매우 작은 비중을 차지하며 회사의 수익성에 큰 영향을 미치지 않을 것입니다.
옴니비전 제품별 매출 현황 (2018년 1월-5월)
2011년 이전에는 옴니비전이 CMOS 센서 시장의 선두 주자였지만, 이후 치열한 경쟁에 직면했습니다. 소니의 시장 점유율은 2010년에 약 7%에 불과했지만, 2011년에 옴니비전이 애플의 아이폰 주문을 잃고 이후 많은 고급 플래그십 폰이 소니로 전환되면서, 소니의 센서는 2011년 이후 급격한 성장을 경험했으며 시장 점유율은 지속적으로 증가하여 2014년부터는 공급 부족 현상까지 겪었습니다. 삼성은 이 기회를 성공적으로 활용하여 비교적 경쟁이 치열한 13메가픽셀 센서 시장에 진입했으며, 수많은 휴대폰 브랜드에서 널리 채택되어 옴니비전을 제치고 두 번째로 큰 플레이어가 되었습니다. 저가 시장에서는 옴니비전 또한 중국 및 한국 제조업체들과 경쟁에 직면했습니다. 다행히 옴니비전은 뛰어난 기술 덕분에 시장 점유율을 유지했으며, 시장의 2위 업체들과의 격차를 점차 벌렸습니다.
최근 윌세미컨덕터가 옴니비전에 또다시 인수 시도를 하고 있습니다. 소니, 삼성과는 달리 옴니비전은 자체 파운드리나 배후의 사업 제국이 없습니다. 따라서 옴니비전은 파운드리로부터 생산 능력 부족 및 기술 유출 문제에 직면하는 경우가 많았습니다. 윌세미컨덕터와 옴니비전이 힘을 합친다면, 중국 자본 시장과의 깊은 통합을 활용하여 기술 혁신, 파트너십 구축, 자금 조달에 더욱 집중할 수 있을 것으로 예상됩니다. 이를 통해 안정적인 파운드리 패키징 및 테스트 시스템을 구축하고, 다수의 국내 고객과 연결하며, CMOS 센서 분야의 거대한 발전 기회를 포착하여 새로운 발전 시대를 열 수 있을 것입니다.