根據(jù)市場調(diào)研機(jī)構(gòu) Strategy Analytics 關(guān)于「全球智能手機(jī)圖像傳感器市場份額」的調(diào)查研究數(shù)據(jù)顯示，2021 年全球手機(jī)圖像傳感器的總營收為 151 億美元，而索尼占據(jù)當(dāng)中的 45%，穩(wěn)居行業(yè)榜首，而第二、三名則分別是 26% 的三星和 11% 份額的 OV 豪威。

而另一家市場調(diào)研機(jī)構(gòu) Counterpoint 也曾發(fā)表過調(diào)研報道，預(yù)測今年索尼圖像傳感器的市場占有率雖會有所下降，但仍能達(dá)到 39.1%，坐穩(wěn)全球第一的寶座；而三星以 24.9% 的份額次之，OV 豪威、格科微、安森美等跟在其后。

而事實上索尼的圖像傳感器已經(jīng)連續(xù)幾年位居行業(yè)占有率第一了，從第一款 Exmor 誕生，到 Exmor R 系列的推出，再到 Exmor RS 系列滲透和普及，索尼這一路是如何走過來的？

我們知道，如今的「圖像傳感器」大多指的是 CMOS 圖像傳感器（CMOS Image Sensor / CIS），是一種主動式電荷驅(qū)動的圖像傳感器；而在此之前，被動式電荷驅(qū)動的 CCD 圖像傳感器更為普遍。

索尼的半導(dǎo)體業(yè)務(wù)其實早在 1950s 年代就開始了，在 1970 年曾開發(fā)過 CCD 傳感器，并于 1978 年成功開發(fā)了高達(dá) 12 萬像素的 CCD；而到了 1996 年，索尼正式開始宣布開發(fā) CMOS 傳感器，并在 2000 年量產(chǎn)了它的首款 CMOS 圖像傳感器 IMX001，并搭載在當(dāng)時紅極一時的 AIBO 電子狗上；直到 2004 年，索尼決定停止 CCD 傳感器的開發(fā)，全面轉(zhuǎn)向 CMOS 傳感器的研發(fā)，正式開啟了索尼半導(dǎo)體的 CMOS 傳感器之夢。

索尼的 Sensor 是從 Exmor 到 Exmor R、Exmor RS 系列演進(jìn)的 —— 在 2007 年，索尼正式推出了 Exmor 系列的首款產(chǎn)品 IMX035，這是一塊 139 萬像素的 1/3 英寸型 Sensor，第一次在小尺寸 CMOS 內(nèi)置了 ADC 模數(shù)轉(zhuǎn)換器，但它僅用在了安防領(lǐng)域。

2008 年，索尼發(fā)布了 2400 萬像素的 IMX028 傳感器，被用在了尼康的 D3X，索尼的 α900、α850 可更換鏡頭的相機(jī)中，在這一年才算真正打開了索尼 CMOS 傳感器的市場。

同年的 2008 年，索尼推出了第一代 Exmor R 系列傳感器，首次在小尺寸 CMOS 上實現(xiàn)了 BSI 背照式工藝的量產(chǎn)，推出了 IMX055CHL 傳感器，1/4 英寸型、315 萬像素，用在了自家的 HDR-CX110 這款 DV 機(jī)上 —— BSI 背照式工藝能將原本普通前照式電路的線路移到光電二極管的背部，進(jìn)而提升 CMOS 表面的進(jìn)光量。

這時候索尼的「天時」、「地利」都有了，還需要「人和」真正地將索尼 CMOS 推向臺前。

2011 年 10 月，蘋果發(fā)布了 iPhone 4S，首次搭載索尼的 Exmor R 系列背照式 CMOS IMX145 —— 這也是蘋果首次使用索尼的 CMOS，索尼至此正式開啟 Exmor（Exmor R 系）傳感器（智能手機(jī)）移動設(shè)備化的進(jìn)程。

Exmor R 系列移動設(shè)備和普通相機(jī)兩頭抓 —— 索尼的第二代黑卡 RX100 II 相機(jī)搭載了 1 英寸型的 IMX183 已經(jīng)是背照式 Exmor R 系列的產(chǎn)品了，它相比初代黑卡的 RX100 前照式 Exmor IMX163 極大地提升了感光度，也開始得到了相機(jī)領(lǐng)域的認(rèn)可；直到 2015 年，索尼將背照式工藝推向全畫幅的 CMOS，推出了 IMX251，并搭載在 α7 RII 身上。

而另一條線，即 Exmor RS 系列在 2012 年的 8 月份就開始啟動了。

【傳統(tǒng)背照式 CMOS 結(jié)構(gòu)示意（左）與堆棧式 CMOS 結(jié)構(gòu)示意（右）】

Exmor RS 系是索尼的堆棧式 CMOS 產(chǎn)品線，所謂堆棧式 Stacked Structure，也可以稱「堆疊式」或「積層式」，是背照式 CMOS 的進(jìn)化版，簡單來說就是背照式 CMOS 光電二極管周圍的電路進(jìn)一步轉(zhuǎn)移到光電二極管的背部，形成堆疊起來的「圖像傳感器單元」和「邏輯控制單元」兩層結(jié)構(gòu)，并通過 TSV 硅通孔技術(shù)相連，直接壓縮了 CMOS 的表面積，進(jìn)一步小型化 CMOS。

而到了 2017 年，索尼推出了 IMX400，在自家的 Xperia XZs 手機(jī)上首發(fā)，IMX400 在原先雙層堆疊的結(jié)構(gòu)上再增加了一層 DRAM 芯片，用提升 CMOS 數(shù)據(jù)處理速度，直接為 Xpera XZs 帶來了短時間 960fps 的慢鏡頭錄制，更重要的是有效降低了果凍效應(yīng)。

后面的事情大家都知道了，如今索尼的 CMOS 覆蓋范圍之廣，從專業(yè)的電影/影視錄制機(jī)，到專業(yè)相機(jī)、普通相機(jī)，再到安防、汽車視覺，以及我們手中的智能手機(jī)，絕大多數(shù)屬 Exmor RS 產(chǎn)品線，且已擁有各種不同定位的產(chǎn)品，且產(chǎn)品之多、命名之亂，也值得再開一篇文章與大家聊聊。

從 2007 年第一塊 Exmor CMOS 傳感器誕生至今已經(jīng)過 15 年，這 15 年里索尼從零開始至今已多年保持行業(yè)龍頭地位 —— 它見證了 CMOS 重心從相機(jī)往移動設(shè)備的轉(zhuǎn)移、目睹了（相機(jī)）友商的沒落和離開、收購了東芝的傳感器業(yè)務(wù)；而它與它的合作伙伴可以說是相互成就的，以移動端為例，不僅有蘋果、三星（早期），還有華為、OPPO、vivo、小米等一眾國產(chǎn)廠商的合作，才造就今天的 Exmor。

而今晚凌晨的 iPhone 14 發(fā)布會，iPhone 14 Pro 系列攝像頭下那塊 Sensor，又會不會是新款 Exmor RS 呢？

如果你感興趣，下次或許可以跟大家聊聊索尼的對家 —— 三星 ISOCELL 系列圖像傳感器的發(fā)家史。