【平安证券】手机CIS正在向中高像素跃升,显示驱动协同性凸显.pdf

2024-03-03
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一、 打造 CIS 及显示驱动“双引擎”,实现 Fabless 向 Fab-lite 转型

1.1 聚焦 CIS 和显示驱动赛道,凸显客户、技术等方面的协同性


公司成立于 2003 年,经过 20 年的发展,已经逐步发展成为国内领先的集成电路设计公司。公司聚焦在 CMOS 图像传感器 (COMS ImageSensor,简称 CIS,下同)和显示驱动芯片(Display Driver IC ,简称 DDIC 或者 DDI,下同)赛道。两项 业务相辅相成,表现出较好的协同性。研发方面,由于都处在显示赛道,CIS 负责处理输入,显示驱动主要应用在输出环节, 可以相互借鉴;客户方面,二者一定程度上有重叠,可以实现同步推广,比如手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴设备、 汽车电子等终端应用;供应链方面,结构也存在较大的重合,比如晶圆制造和封测端,都可以实现一定程度上的共享,也有 利于提升公司的议价能力。此外,这二者在市场周期上,还是有一定的差异性,也可以平抑市场波动。


具体看这两大业务: (1)CIS。CIS 是一种光学传感器,是摄像头模组的核心元器件。从工作原理看,CIS 首先通过感光单元阵列将所获取对象 景物的亮度和色彩等信息,将光信号转换为电信号;再将电信号按照顺序进行读出并通过 ADC(数模转换模块)转换成数 字信号;最后将数字信号进行预处理,并通过传输接口将图像信息传送给平台接收。CIS 的性能好坏,是摄像头的光线感知 和图像质量的关键。 公司目前主要提供 QVGA(8 万像素)至 3200 万像素的 CIS。其中,公司的 3200 万像素 CIS 产品已经于 2023 年量产出 货,该产品将公司的市场定位从中低像素提高到中高像素。此外,公司的 50M、64M 和 100M 像素的高像素产品也正在研 发中。 公司在全球范围内积累了丰富的 CIS 终端客户资源,并与舜宇光学、欧菲光、丘钛科技、立景、盛泰光学、江西合力泰、联 创电子、MCNEX、湖北三赢兴、中光电、同兴达、中显智能、华星光电等多家行业领先的摄像头及显示模组厂商形成了长期稳定的合作关系,其产品广泛应用于三星、小米、OPPO、vivo、传音、诺基亚、联想、HP、TCL、小天才等多家主流终 端品牌产品中。


(2)显示驱动芯片。显示驱动芯片是显示面板的主要控制元件之一,主要功能为通过对屏幕亮度和色彩的控制,以实现图 像在屏幕上的呈现。公司目前的显示驱动芯片产品主要为 LCD 驱动芯片。该芯片接收主板发送的信息,并将信息进行模拟 数字处理和算法处理形成指令,再通过控制输出电压调整液晶分子的偏转角度,从而达到控制屏幕显示效果的目的。公司生 产的 LCD 驱动芯片主要用于中小尺寸 LCD 面板,主要支持的分辨率介于 QQVGA 到 FHD 之间。


1.2 加大晶圆制造端投入,从 Fabless 转向 Fab-lite


从经营模式来看,公司正在向 Fab-lite 模式转型。Fab-lite 是介于 Fabless(无厂芯片设计公司)和 IDM(垂直一体化模式) 之间的一种中间模式,这种模式将部分设计企业将标准化程度较高的生产环节通过委外方式进行,而部分产品独有的特殊工 艺则由企业自主完成,从而实现了生产效率和产品质量的提升。 在 CIS 领域,高像素产品对工艺研发的要求较高,IDM 企业能够利用自有产线进行更为高效的内部研发协同,但由于资产投 入规模较大,面对下游需求波动的灵活性较差,在下游市场需求衰减时易出现产线空置风险;Fabless 企业能够根据自身规 划及市场需求,对采购规模进行灵活调节,因此对需求波动风险的抵御能力更强,但在上游产能供应不足时无法有效保障供 应链安全,且 Fabless 企业的工艺设计环节需通过与 Foundry 企业联合研发的形式进行,相应研发效率较低、成本较高,因 此Fabless 模式通常适用于追随市场较为成熟的产品,无法推动市场技术快速革新;Fab-Lite企业由于引入了部分自有产线, 研发效率能够得到显著提升,并能够快速响应市场需求,但也因规模较大的资产投入而在一定程度上削弱了风险抵御能力。




公司自有产线建设进展顺利,上市公开募集资金建设的“12 英寸 CIS 集成电路特色工艺研发与产业化项目”已经实现量产。 据公司自愿性公告显示,2022 年 8 月 31 日,格科微有限公司募投项目“12 英寸 CIS 集成电路特色工艺研发与产业化项目” BSI 产线投片成功。公司 2023 年 9 月份公开交流纪要显示,该项目已完成首批设备的安装调试,顺利产出了良率符合预期 的合格产品,并通过了测试验收,达到大规模量产条件。后续该工厂将主要承接公司 32M 及以上产品生产,目标产能为20000 片/月后道产能。另据中国证券报消息,2023 年 12 月 22 日,公司举行临港工厂投产仪式,并推出了三款新品。 该项目投产后,公司将具备 12 英寸BSI 晶圆生产能力,将有力保障 12 英寸晶圆的供应,实现对关键制造环节的自主可控, 缩短产品交期,把握中高级 CIS 市场持续增长的巨大红利,增厚公司的盈利空间,提升公司在整个行业内的竞争能力与市场 地位。同时,该项目投产也标志着公司经营模式向 Fab-lite 成功转型,将在加快公司研发速度、保障工艺安全、提升竞争壁 垒等方面起到重要作用。 其中,自有工厂对于公司研发端提升意义最为重大。CIS 主要面向的是手机、安防和汽车等赛道,技术迭代要求较高,可能 一年内需要进行多次迭代。但是,如果在第三方晶圆厂流片,可能排期、成本等方面都不是很友好。而且国际上的 CIS 大厂, 如三星、Sony 都是采用自有工厂的模式。公司有了自有晶圆厂,在研发排期、试错迭代上就有着更多的自由度。同时,随 着公司的产能逐步释放,也能够通过自产芯片带来经济收入,有希望实现盈亏平衡或者盈利,一举两得。


1.3 持续保持较高研发强度,实现中低像素向高像素 CIS 跨越


在工艺研发方面,公司拥有丰富的制造工艺创新经验,独创了一系列特色工艺路线。公司的 CIS 产品能够以较少的光罩层数 完成生产,并进行了优化的 Pixel 工艺创新,在保障产品性能的同时实现了成本的大幅削减。在电路设计方面,公司采用成 本较低的三层金属设计,并通过对产品设计的持续优化有效缩小了芯片的尺寸,与同性能的其他产品相比实现了更为精益的 成本控制。 此外,公司还凭借对产品可制造性设计及工艺流程的深刻理解,独创了 COM 封装技术、COF-Like 创新设计等多项有别于 行业主流的特色解决方案,在保证产品性能的前提下对生产良率、工艺难度等进行了大幅改善。因此,公司凭借卓越的工艺 研发及电路设计,辅以在后道环节的不断创新,全方位地提升了产品的性价比,从而使公司在激烈的市场竞争中脱颖而出, 并占据了有利的行业地位。 公司在高像素领域的研发取得重大突破。公司 2022 年年报显示,当年公司独有的高像素单芯片集成技术研发成功。2022年 8 月 10 日发布的 GC32E1,是格科微首颗基于最新FPPI 专利技术 0.7µm 像素的图像传感器,支持 3200 万全像素输出。该 产品搭配手机平台 Remosaic 解码功能,可实现高分辨率、细节丰富、色彩鲜艳的图像效果。在夜间、暗态等环境,支持 4Cell 合成等效 1.4µm、800 万像素输出,可拍出明亮清晰的照片。后续公司将推出基于 0.7µm 平台包括 5000 万、6400 万、10800 万等在内的更高像素规格的 CIS 产品。


1.4 CIS 市场开始好转,公司经营情况逐季向好


CIS 下游主要为手机、安防和汽车等赛道,其中手机 CIS 是市场也是公司业务的大头。受到此前消费电子整体低迷影响,公 司 2023 年前 9 个月收入出现较为明显的下滑;但是从单季度来看,公司收入增速呈现出逐季回升态势。2023 年前 9个月, 公司实现收入 32.45 亿元,同比下降 29.01%;Q1-Q3 的当季收入同比增速分别为-50.82%、-29.6%和 1.30%。


当前整体盈利能力相对较弱,但是单季度盈利水平同样也在向好。2023年1-9月,公司毛利率为31.11%,较上年同期下降 0.98个百分点;实现净利润0.50亿元,同比下降91.05%。从单季度看,Q1、Q2和Q3净利润规模分别为-1.29亿、1.06亿和 0.73亿元。公司在自有工厂开始进入量产,2季度折旧开始计提,对公司的毛利率有一定的影响。


二、 手机 CIS 产品走向中高像素,市场潜力凸显且公司信心十足

2.1 手机 CIS 实现从低像素到中高像素的跨越,坚持“单芯片”路线形成差异化


公司的 CMOS 图像传感器能够广泛应用于智能手机、功能手机、平板电脑、笔记本电脑、汽车电子、移动支付等终端应用, 最终应用于三星、小米、OPPO、vivo、传音、诺基亚等主流品牌商的终端产品中。公司的 CMOS 图像传感器采用了自主研发的 N 型衬底技术、低光高灵敏度像素技术、低噪声像素技术等高性能 Pixel 设计等创新技术,以及一系列独创的特色制造 工艺,有助于实现产品在性能、性价比上的全面优势,从而保障与品牌客户长期、稳固的合作。 其中,手机是全球 CIS 赛道最大的市场,也是公司重点关注的赛道。近年来,行业向多摄发展的趋势,也一定程度上抵消了 手机出货增长趋缓的压力,手机 CIS 仍维持着 CIS 最大细分赛道的地位。公司产品主要应用于智能手机和功能手机,其在 200 万-1300 万的像素区间产品布局较全。


公司也正在进行产品升级。2022 年公开发布了 3200 万的最新产品,该产品标志着公司的 CIS 从低端逐步迈向中高端,并 逐步从“副摄”走向“主摄”。基于公司自有的产品平台,公司正在将产品线推向到市场上主流的 5000 万像素,并积极研发 更高像素的产品。 除了像素(像素尺寸、光学尺寸和像素数量)指标之外,CIS 对高帧率、高成像等性能追求也在提升。高帧率方面,公司手 机类产品中均涵盖了市场主流的 15-30FPS 产品;高成像性能方面,公司主流产品开始采用 BSI(背照式入射),相比 FSI (前照式入射),BSI 可以消除 FSI 造成的线路干扰,有着更好的成像效果,虽然工艺难度相对较高,公司新推出的产品也 多采用该路线。 为满足市场上对高像素数量的追求,在 BSI 基础上,部分市场参与者推出了堆栈式芯片设计,将感光元件、图像信号处理芯 片、存储芯片等进行 3D 堆叠,以减少传感器封装尺寸和外围电路对感光单元的干扰,并实现高像素拍摄下的大规模数据快 速读取与处理;而还有部分参与者,如公司,仍在以非堆栈式设计(单芯片)为基础,通过芯片桥接方案实现高性价比、高 数据处理能力、高像素的 CMOS 图像传感器。 目前,公司推出的 3200 万像素的中高像素产品,继续走的是单芯片的路线。公司公告称,该款产品,格科微 R&D团队创新 地采用了单芯片集成工艺,在片内 ADC 电路、数字电路以及接口电路方面拥有众多创新设计,相比于市场上同规格双片堆 叠式 3200 万图像传感器,面积仅增大约 8%,消除了下层堆栈的逻辑芯片发热带来的像素热噪声,显著提高了晶圆面积利 用率,并可兼容 1/3.1 英寸的摄像头模组尺寸,满足 5G 手机紧凑的设计需求。




2.2 公司对中高端产品信心十足,股权激励制定较高的增长目标


公司对其 1300 万以上的手机 CIS 产品充满信心。2023 年 6 月 9 日,公司发布了《2023 年限制性股票激励计划(草案)》 (简称,《草案》)。《草案》称,2022 年,1300 万像素及以上产品收入尚不足 500 万元人民币;公司1,300 万、3,200万像素产品已通过部分客户验证,预计将于 2023 年年内获得客户订单。后续公司将推出基于“高像素单芯片集成技术”5,000 万、6,400 万、10,800 万等更高像素规格产品。《草案》设定的公司业绩考核目标值为 1300 万像素及以上产品线 2023 年2026 年收入分别不低于 0.50 亿元、6.00 亿元、15.00 亿元、20.00 亿元。相对较快的收入增速目标的设定,也足见公司在 该领域的发展信心。


2.3 下游手机赛道有望逐步恢复,CIS 赛道也将受益


疫情之后,市场需求较弱、通货膨胀以及地缘局势紧张,全球智能手机市场持续疲软。但是也看到,复苏的势头已经开始显 现,手机出货环比上升较为明显。来自 IDC 的初步数据显示,2023 年第三季度(3Q23)全球智能手机出货量为 3.028 亿部, 同比下降 0.10%,环比增长 14.13%。 分厂商看,3 季度苹果手机和小米分别出货 5360 万部和 4150 万部,同比增长 2.5%和2.4%;排名第五位的传音,2023年 3 季度出货 2600 万部,同比大幅增长 35%。


中国市场上,IDC 数据显示,2023 年 Q3 中国智能手机市场出货量约 0.67 亿台,同比下降 6.3%,环比增长 1.52%。虽然 Q3 出货量整体仍呈下降趋势,但随着 8 月以来多个爆款新品的上市,中国智能手机市场热度回暖,消费者对于智能手机的 关注度明显高于上半年。据 IDC 的最新判断,虽然从第三季度的数据上尚无法看到中国智能手机市场好转的迹象,但随着最 近一段时间市场热度的提升,消费者需求在明显回暖。由于市场竞争加剧,各个厂商都在积极准备全新一代产品,新品节奏 提前,产品力也将明显提升。


折叠屏手机是当前中国手机市场上最大的亮点。据 IDC 数据显示,2023 年第三季度,中国折叠屏手机市场延续快速增长趋 势,出货量达到 196.5 万台,同比增长 90%。随着技术的持续迭代,折叠屏手机厚、重、贵的问题逐步得到解决,普及率也 在提升。 从竞争格局来看,据 IDC 数据显示,2023 年前三季度,华为继续保持领先,而且优势明显,市场份额达到 31.7%;OPPO 排名第二,份额 17.9%,其中在竖折产品市场位居全年(31.4%)和当季第一(25.0%);Samsung 在折叠屏手机市场依然具 备较强竞争力,排名第三,占据 15.4%的市场份额;Honor 获得 15.1%的市场份额,在 2023 年第三季度连发三款产品;vivo 位居第五,份额为 12.7%,X Flip 上市半年持续热销;Xiaomi 市场份额为 5.2%,MIX Fold3 首销情况明显好于上一代产品; Lenovo 市场份额为 2.0%。


从趋势上看,IDC 报告认为,2023 年第 4 季度全球智能手机出货量虽然有望实现同比增长,但 2023 年全年预估出货量为 11.6 亿台,同比下降 3.5%,比此前预期的下降 4.7%有所收窄。IDC 预计 2024 年,全球智能手机市场明年会继续复苏,预 估手机出货量同比增长 3.8%,未来几年会继续保持个位数增长,五年复合增长率约为 1.4%。 国内市场看,IDC 预计,2024 年中国智能手机市场出货量将实现 2021 年以来首次同比增长。2024 年中国智能手机市场出 货量将达到 2.87 亿台,同比增长3.6%,未来几年出货量将保持小幅增长。2024 年,中国折叠屏手机市场出货量将接近1000 万台,同比增长 53.2%。除了折叠屏之外,AI 大模型在手机上的使用,有望打破手机市场多年以来创新不足的局面,对硬件 更高的性能需求也利于推动部分用户换机。


从市场趋势来看,下游摄像模组厂商出货已经出现明显恢复。舜宇光学发布的月度经营情况显示,2023 年 11 月份,舜宇摄 像模组出货量达到 5199.8 万件,同比大幅增长 49.93%,自从6 月份开始公司出货量持续保持正增长态势;同样,镜头龙头 大立光 2023 年 8 月份之后,收入同比增速开始转正,且呈现出加速增长的态势,11 月实现收入 67.90 亿新台币,同比上升 30.54%。下游手机模组端的较快成长,将为 CIS 赛道或者公司的业绩成长创造出较好的市场环境。


三、 DDIC 产品布局趋于完善,OLED 驱动将成为新增长点

3.1 公司积极布局显控驱动芯片,差异化拓展智能家居、医疗等场景应用


显示驱动芯片(简称 DDIC,下同),是显示面板的主要控制元件。显示驱动芯片的主要功能是以电信号的形式向显示面板发 送驱动信号和数据,通过对屏幕亮度和色彩的控制使得图像信息得以在屏幕上呈现,在 TV、IT、手机面板、工控显示等领域 得到广泛应用。2023 年上半年,公司显示驱动芯片业务迅速发展,通过自主研发的无外部元器件设计、图像压缩算法等一 系列核心技术,大大提升了产品竞争力,已覆盖 QQVGA 到 FHD+的分辨率。 公司主打手机、穿戴式、工控及家居产品中小尺寸显示屏的应用。2023 年上半年,公司显示驱动芯片产品差异化能力进一 步提升,不断扩展在智能家居、医疗、商业显示等多种智能场景下的应用。同时,HD 和 FHD 分辨率的 TDDI 产品已经获得国际知名手机品牌订单,销售占比明显提升,将不断提升 TDDI 产品的竞争力。除了 LCD 显示驱动芯片之外,公司也持续 在关注 AMOLED 显示行业的发展。




3.2 显示驱动芯片技术水平较快提升,外围器件少等优势逐步确立


当前市场中,显示驱动芯片的主要技术发展方向包括:高分辨率、高帧率、高带宽显示驱动芯片,外围器件较少的显示驱动 芯片,将显示驱动、触控与指纹解锁芯片等集成为单一芯片等。目前,在高分辨率方面,手机显示驱动芯片的主流分辨率规 格为 QQVGA(132*162)至 2K(2960*1440),其中索尼手机上已经搭载了 4K(3840*1644)的显示驱动芯片。在高帧率方面,手机显示驱动芯片所支持的帧率通常在60fps 及以下,部分手机产品能够达到 120fps 的帧率。在减少外围器件方面, 目前主流的 QVGA 及以下分辨率的 LCD 驱动芯片仅需搭载少量电容且无需二极管,HD 及以上分辨率的 LCD 驱动芯片所 需的二极管数量也大多降至 1 个及以下。


在全面屏手机方面,常规下边框宽度通常在 2.6mm 左右,而通过芯片设计和封装工艺的改进,能够达到约 1.5mm 及以下的 极限宽度。在功能集成方面,显示驱动芯片与触控芯片的整合已具备较高的市场渗透率,而具备指纹识别功能的显示驱动芯 片也在日益受到市场青睐,未来,显示驱动、触控与指纹识别的功能将有望进一步实现集成。与此同时,在电视、平板电脑、 笔记本电脑、安防监控设备、车载显示屏等领域,显示屏分辨率及帧率也是用户日益关注的关键性能。


3.3 OLED 技术市场地位将提升,公司驱动 IC 业务将充分受益


在经历了 2020-2021 年的激增之后,由于俄乌危机、全球通货膨胀、经济前景不确定、超额预订和库存问题,2022年的显 示驱动芯片市场急剧下滑。据CINNO 数据显示,2022 年全球显示驱动市场规模相比 2021 年,出现了 20%左右的下降。进 入 2023 年以来,随着库存压力消减,显示驱动芯片 ASP 回升,叠加下游需求微幅上涨,以及高分辨率产品和 OLED 产品 渗透比例继续扩大。CINNO 预计,2023 年全球显示驱动市场规模将呈微弱增长态势。 国内市场上看,据 CINNO 数据显示,2022 年中国大陆显示驱动市场规模约为52.6 亿美元,同比减少 18.7%;与国际市场 同步,2023 年也在恢复,预计至 2026 年,中国大陆显示驱动市场规模将上涨到 71.7 亿美元。


从显示技术的角度,中国大陆各细分市场的变化趋势与全球市场相似。受益于中国大陆 TFT-LCD 面板产能的进一步增长, TFT-LCD 显示驱动市场相比于全球市场有更大的增长潜力。 此外,随着显示面板技术的不断迭代,OLED 作为第三代显示面板技术正处于快速增长阶段,并在一定程度上替代了部分 LCD 面板市场。因此,显示驱动芯片市场也正处于由 TFT-LCD 驱动芯片向 AMOLED 驱动芯片的发展进程中。未来,AMOLED 驱动芯片技术将占据越来越关键的市场地位。 公司已具备 AMOLED 驱动芯片产品的相关技术储备,预计 2024 年将推出基于可穿戴设备、智能手机的 AMOLED产品。未 来 AMOLED 显示驱动 IC 也将成为公司的重要增长点。



(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)


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