在图像传感器把光信号转为电信号、再经量化编码完成数字化的过程中,承担采集、放大、滤波与转换职责的,正是信号链模拟芯片。中国在图像传感器编码相关信号链芯片中已是重要的参与者,但整体仍处于追赶阶段,尤其在高速、高精度转换器等高端环节,全球龙头仍占据主导地位,中国厂商的份额与角色有待进一步突破。 这一格局的底层原因,要从信号链芯片的品类结构说起。
信号链芯片的三大品类与市场结构
信号链芯片被称为现实世界与数字世界的桥梁:外界信号经传感器转化为电流、电压等电量信号后,由信号链芯片采集、放大、滤波,并转换为以 0 和 1 表示的数字信号,再交由 MCU、CPU 等数字系统处理。
按职责不同,信号链芯片分为三类,合计市场规模约 100 亿美元:
| 品类 | 代表产品 | 市场规模 | 市场特征 |
|---|---|---|---|
| 线性产品 | 放大器、比较器、模拟开关等 | 接近 40 亿美元 | 细分种类多,市场分散 |
| 转换器 | ADC、DAC | 接近 40 亿美元 | 仅两大类,规模集中 |
| 接口产品 | RS232、RS485、LVDS 等接口 | 接近 30 亿美元 | 细分种类多,市场分散 |
线性与接口产品的共同点是细分品类繁多、市场较为分散;转换器则相反,只有模数转换器(ADC)与数模转换器(DAC)两大类,却撑起接近 40 亿美元的规模,且实际应用中 ADC 占比更高,约八成。
图像传感器编码为何卡在转换器上
以拍照为例:图像传感器利用半导体光电效应把光像转为电信号,不同颜色光线产生的电信号强度存在差异,据此进行量化编码,最终实现数字化。4800 万像素的相机,就是把场景解构为 4800 万个像素点,每个像素点按接收光线产生对应比例的电信号,再经编码转化输出一串更长的二进制数字。
这一环节的核心器件是 ADC,其转换过程分为采样、保持、量化、编码四步,关键性能指标为采样速率与分辨率:采样速率对应时间维度,速率越高,采样点越多,越接近原始输入信号;分辨率对应数值维度,如同尺子的最小刻度,直接决定量化误差的大小。图像传感器编码对高速、高精度转换的依赖,正是中国厂商最难绕开、也最需要突破的技术门槛。
中国厂商的追赶路径
从品类特征看,线性产品与接口产品细分多、市场分散,是相对容易切入的环节;转换器品类集中、规模可观,但对采样速率与分辨率的要求也最严苛。全球龙头在高速、高精度转换器上的主导地位,构成了中国厂商追赶的主要阻力。
就目前公开信息而言,中国在图像传感器编码相关信号链芯片中的具体份额,尚缺乏权威口径的统一数据,更宜以官方后续公布及第三方实测数据为准,而非简单以市场规模倒推。可以确定的是,这一领域的突破取决于高速高精度转换器的自主能力,而非单纯的品类覆盖。
常见问题
信号链芯片主要包括哪几类,规模各是多少?
信号链芯片分为线性产品、转换器产品和接口产品三大类,合计市场规模约 100 亿美元。其中线性产品与转换器产品均接近 40 亿美元,接口产品接近 30 亿美元。
为什么转换器只有两大类,规模却接近 40 亿美元?
转换器仅包含模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)两大类,但它是模拟信号与数字信号互相转换的核心器件,实际应用中 ADC 占比约八成,因此单品类的规模体量较大。
图像传感器编码主要依赖哪类信号链芯片?
图像传感器把光信号转为电信号后,需经量化编码完成数字化,这一过程主要由 ADC 承担。ADC 的采样速率与分辨率,直接决定了编码的精度与效率。