梅雨過后，便是晴天：中國CMOS芯片廠商的國產(chǎn)化道路

七月初，上海正值黃梅雨季，悶熱、潮濕，讓身體很不好受。天空陰晴不定，難免讓人擔心雨水會隨時落下。

上面這段話稍作修改，同樣適合用來描述中國的半導體行業(yè)：

近些年，國內(nèi)廠商面臨外部壓力，制裁、戰(zhàn)爭，讓從業(yè)者惴惴不安。國際局勢變幻莫測，不免讓人擔憂“斷供”會突然發(fā)生。

擔心下雨，出門最好帶上雨傘；擔憂斷供，就該主動尋求國產(chǎn)替代。在眾多中國半導體廠商中，有一家喊出了“以實現(xiàn)完全國產(chǎn)化為己任”的口號，令人為之振奮。

那是一家怎樣的公司？為什么有底氣喊出豪言壯志？不久前，本文作者在2026上海國際低碳智慧出行展覽會上，見到了這家公司的市場部部長宋博，與他深入溝通后，發(fā)現(xiàn)底氣十足的背后，有強硬實力作為支撐。

“全流程都是國產(chǎn)化”

這家追求完全國產(chǎn)化的企業(yè)叫做成都微光集電科技有限公司（以下簡稱“微光集電”）。這是一家專注于CMOS圖像傳感器領域的企業(yè)，成立于2014年，由上海集成電路研發(fā)中心有限公司投資成立。

（微光集電公司簡介）

公開資料顯示，上海集成電路研發(fā)中心有限公司是根據(jù)國家關于加快集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有關政策，由上海市政府于2002年底支持組建成立。擁有如此國資背景，微光集電持續(xù)推進國產(chǎn)化也是順理成章。

“我們公司的芯片，從設計、制造，到封裝、測試，全流程都是國產(chǎn)化的。”宋博介紹自家公司時，驕傲地說出這句話。“我們的母公司有自己的fab（晶圓廠），后道工藝是我們自己投了設備到廠里面，我們自己的工程進去，就會優(yōu)先保證我們的產(chǎn)能和工藝提升。劃片、封裝、測試雖然都是委外的，但也是國產(chǎn)的。”

全國產(chǎn)化流程能帶來顯著優(yōu)勢。對于CMOS這種對工藝要求很高的產(chǎn)品，如果一家企業(yè)擁有自己產(chǎn)線的話，工藝提升能力和迭代速度都會比較快。這是微光集電有別于其他CMOS設計公司的最大區(qū)別。

高像素、低光照、大動態(tài)

在此次低碳智慧出行展覽會上，微光集電展示了五款產(chǎn)品；由于展會和汽車相關，所以這五款都屬于車載前裝系列。

展柜中的五顆芯片都已量產(chǎn)，而且全都按照公司描述的全國產(chǎn)化路徑去設計和生產(chǎn)。關于芯片的命名方式，MIA代表車載前裝系列，后面的四位數(shù)字，前兩位代表像素，例如“13”代表“130萬像素”，第三位表示應用領域，最后一位代表第幾代產(chǎn)品。

讀懂了芯片名稱，再來看微光集電此次展示的兩個汽車應用場景，首先是360°環(huán)視系統(tǒng)。

所謂的“環(huán)視”就是駕駛員在倒車的時候，一拉倒擋就會出現(xiàn)全景圖像，可以看到汽車周圍的畫面，起到輔助倒車的作用。

這個環(huán)視系統(tǒng)使用了MIA3031芯片，像素為300萬，相比于前代產(chǎn)品的130萬像素，實現(xiàn)了分辨率的整體升級。芯片的光學格式為1/2.44英寸，有效像素達1920×1536，內(nèi)置完整ISP圖像處理算法。

（MIA3031具體介紹）

除了高像素，這款產(chǎn)品還有另外兩個特點：一是低光照情景下的成像能力優(yōu)秀。MIA3031支持0.001（千分之一）lux，這意味著在夜晚天色較暗的場景下，可以提升環(huán)視系統(tǒng)的畫面亮度，讓倒車更加安全。

（環(huán)視系統(tǒng)攝像頭）

MIA3031的另一個特點是動態(tài)范圍支持120dB（DCG+VS曝光），這表明攝像頭捕捉到的畫面已經(jīng)基本接近人眼的水平，能夠提供更好的成像效果。

差異化的獨特設計

微光集電展示的第二個應用場景是車載駕駛員監(jiān)控應用（DMS），可監(jiān)測駕駛員的眼部和頭部動態(tài)。

應用于DMS的是MIA1302芯片，1/3.75英寸，有效像素陣列1312×990，130萬像素。

“雖然從像素上看，這是一款比較基礎的產(chǎn)品，但我們其實也有創(chuàng)新。”宋博向現(xiàn)場觀眾說道，“DMS這類應用通常使用全局曝光（Global Shutter）方式，但我們使用滾動曝光（Rolling Shutter）也實現(xiàn)了同樣的功能，這就是我們獨特的設計。”

（MIA1302具體介紹）

有必要給讀者解釋一下全局曝光和滾動曝光的區(qū)別：全局曝光能夠讓所有像素在同一時刻開始曝光，又在同一時刻結(jié)束曝光；在一瞬間將整張畫面的光線信息全部鎖定，然后統(tǒng)一讀取。

(全局曝光示意圖)

滾動曝光則是從上到下、一行一行地曝光和讀取；雖然每一行的曝光時間相同，但開始和結(jié)束時間存在微小時差，就會產(chǎn)生所謂的“果凍效應”（Jello Effect）。

(滾動曝光示意圖)

果凍效應通常發(fā)生在拍攝高速移動的物體或者相機劇烈抖動時，由于畫面頂部和底部曝光時間有先后順序，導致最終拍出來的照片發(fā)生扭曲變形。

（果凍效應示意圖）

現(xiàn)場就有觀眾提問：“既然MIA1302使用滾動曝光，那么如何消除果凍效應？”對此，宋博的回答是：“實際上滾動曝光每一行之間存在重疊的區(qū)域，我們結(jié)合濾光片設計，同時給曝光重疊區(qū)域補光，不重疊的區(qū)域阻光，這樣就能實現(xiàn)和全局相似的同時曝光效果。”

“當然，原理說起來很簡單，但整個控制其實很復雜，所以在這個問題上我們花了很多心思。”他點到為止，不再透露更多細節(jié)。

雖然存在果凍效應這個缺點，但相比于全局曝光，滾動曝光有三個顯著優(yōu)勢：一是由于晶體管數(shù)量更少，所以原生噪聲更小。

在DMS應用展臺上擺放著一臺電腦，電腦畫面顯示的是MIA1302車載監(jiān)控攝像頭捕捉到的現(xiàn)場畫面。根據(jù)本文作者的觀察，電腦屏幕上的圖像基本沒有噪聲跳動，由此證明“原生噪聲更小”能轉(zhuǎn)化為肉眼可見的優(yōu)勢。

（MIA1302滾動曝光成像效果）

滾動曝光的第二個優(yōu)勢是動態(tài)范圍更高。當駕駛員暴露在大逆光的場景之下，太陽光直射在臉上，可能會形成所謂的“陰陽臉”現(xiàn)象，而MIA1302芯片能較好解決這個問題。

第三，傳統(tǒng)的全局曝光產(chǎn)品成本更高，而微光集電采用滾動曝光方式，可以將一顆芯片既用于環(huán)視系統(tǒng)，又用于駕駛員監(jiān)控，通用性更強，因此能降低成本。

（車載駕駛員監(jiān)控攝像頭）

MIA1302這顆芯片體現(xiàn)了微光集電獨特的設計能力：基于滾動曝光的規(guī)格，推出類似于全局曝光的應用。落實到產(chǎn)品應用上，既為客戶提供差異化產(chǎn)品，又能支持客戶降本，這兩點是一款產(chǎn)品能受到市場認可的先決條件。

從“能不能用”，到“好不好用”

了解完MIA3031和MIA1302這兩款芯片應用，本文作者還是對微光集電的國產(chǎn)化進程更感興趣，因此想知道雖然公司自稱已經(jīng)實現(xiàn)全流程國產(chǎn)化，但還有哪些痛點有待解決。

聽到這個問題，宋博首先表示公司遇到的痛點其實就是整個行業(yè)遇到的痛點。“比如我們的機臺，國產(chǎn)化夠不夠徹底？還有光刻機，我們還是受到限制。另外有些材料還得進口，例如光刻膠。這些不光是我們的問題，而是整個行業(yè)要一起補長的短板。”

“至于CMOS國產(chǎn)化的獨特痛點，”他思索了幾秒后繼續(xù)說，“我們的國產(chǎn)工藝還是比不上安森美和索尼這種國際大廠，這個差距要靠時間不斷迭代彌補。但（工藝）差距并不會決定產(chǎn)品能不能用，而是好不好用。以前提到國產(chǎn)化就會聯(lián)想到很多缺點，我覺得這個現(xiàn)象目前已經(jīng)不存在了。”

聽到這個自信的回復，不禁讓人期待微光集電后續(xù)推出的國產(chǎn)化芯片會變得越來越好用。通過此次展會，微光集電不僅展示了在車載前裝領域的技術創(chuàng)新與解決方案，也對外表明了公司推動國產(chǎn)CMOS芯片自主可控的決心和實力。

結(jié)語

上海的黃梅雨季很快就會結(jié)束，明媚的陽光即將照耀整個夏季。不過，錯綜復雜的國際形勢并不會立刻變得清晰明朗，中國半導體廠商面臨的壓力也不會憑空消失。

希望中國半導體行業(yè)能出現(xiàn)更多像微光集電這樣的企業(yè)，“以實現(xiàn)完全國產(chǎn)化為己任”，不斷努力前行，那么久而久之，陽光終將普照中華大地。