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資料來源:復印件是半導體領域注意( id:icbank )原件，作者:痛快秋，謝謝。

近兩年，由于高端智能手機相機的數量翻了一番，cis(cmos圖像傳感器)的市場訴求急劇增加，索尼、三星、豪科學技術等幾大cis制造商已經增加了研發和生產馬力，但依然 在這種情況下，cis擅長的晶片代理和檢查工廠也大受好處，生產能力非常緊張。 中國本土的一些功率器件、led驅動等ic設計制造商在2019年下半年找不到足夠的晶片代工生產能力，但調查結果顯示，部分晶片代工廠原本用于功率器件、led驅動ic等生產能力 而且，這種形勢也“威脅”了以cis為焦點的ic設計制造商開始布局自己的封測工廠，甚至晶片工廠。

上面是cis在手機應用行業的玩法，除此之外，cis在另外兩個行業有越來越大的應用。 汽車和安全，它們的市場規模現在僅次于手機，快速發展前景非常廣闊，汽車自不必說，隨著電動汽車、adas功能的普及，汽車用的各種芯片部件是潛力股，芯片制造商們正在飛躍性地嘗試。 安全、道路交通、工廠使用的終端數量更多，分別需要cis。 更重要的是，與手機不同，這些應用大多是to b (商用)，cis對像素分辨率的要求沒有高端智能手機用那么高的“噱頭”，但對于低延遲、圖像新聞解決的正確性和精度 安全、道路交通、工業應用行業，特別是安全是人工智能( ai )的首要落地點。

一些非常重要的是，應用程序的生態與手機不同，手機是to c (客戶)，大多是獨立的存在形態，安全等不同，很多終端(主要是照相機)連接到數據中心和云，因此， 這催生了cis的新玩法。

在cis中嵌入ai

新的玩法是把cis和ai更緊密地結合在一起，領導是cis領域的領導索尼。

ai在手機上的應用也很多，大多是與ap (應用解決方案)集成的協作。 為了安全和產業應用，索尼集成了cis和ai解決單元，賞心悅目。

我簡單介紹一下這個小費。

imx500 (未打包版本)和imx500 (使用LGA包)不僅包括支持4k分辨率視頻的1230萬像素cmos，還包括可以進行機器學習的專用ai解決方案。

芯片結構上，imx500的像素芯片層疊在邏輯芯片的上部，但邏輯芯片不僅具有通常的圖像傳感器動作，還具有用于圖像信號解析的isp和用于ai信號解析的dsp、ai模型專用的存儲器。 這種配置消除了對高性能解決方案和外部存儲的訴求。

如上所述，to b應用的cis設備大多連接到數據中心和云，終端的數據量增加，因此終端和云之間的數據和指令的頻繁傳輸會帶來延遲和新聞的安全問題，應用 為了應對該課題，以往傳遞的互聯網解決方案、互聯網存儲提供商、通信芯片的提供商提供用于邊緣側的計算的協處理器，能夠縮短數據通信距離和延遲，是分立的 索尼的方案旨在在照相機內集成ai協作解決功能，徹底處理與云的通信和延遲問題。

該解決方案的新聞過程是像素芯片取得的信號由傳感器上的ai解決，傳感器通過輸出元數據(屬于圖像數據的意思新聞)而不是圖像新聞來減少數據量，處理隱私問題。

使用以往傳輸的圖像傳感器記錄視頻時，需要向各個輸出圖像幀發送數據進行ai解決，數據傳輸增加，且難以提供實時性能。 索尼的這種新傳感器在邏輯芯片上執行了isp解決和高速ai解決( mobilenet v1的解決時間為3.1毫秒)，在一個視頻幀中完成了整個過程。 這個設計錄制視頻，提供對象的高精度實時跟蹤。

客戶還可以將自己選擇的ai模型寫入嵌入式存儲，根據其要求和系統位置條件進行改寫和更新。

是以前傳下來的soc嗎？

在理解了這個芯片的功能和性能之后，讓我們回顧一下它的結構和技術。 但是，從公開的消息來看，索尼在這方面沒有給出太多細節，只是傳感器芯片在邏輯芯片上，使用了堆疊結構。

但是，今年2月，索尼宣布與法國科技企業prophesee (前身為chroncam )共同開發了“基于事物的堆疊式視覺傳感器”，具有124db以上的hdr性能。 該傳感器適用于檢測在各種環境和條件下急速移動的物體等各種機器的視覺應用。

可以看出，這個合作副本與索尼新推出的imx500有很強的相關性。

據悉，通過組合索尼的堆疊型cmos圖像傳感器技術，采用cu-cu連接和prophesee的metavision event技術，實現了小像素尺寸和優異的低光性能。

在堆疊背面照射型cmos圖像傳感器(上部芯片)和邏輯電路(下部芯片)時，cu-cu連接技術通過連接的cu (銅)焊盤提供電連續性。 與硅維亞( tsv )布線相比，通過在像素區域的周圍貫通電極進行連接，與tsv相比，設計上的自由度高，生產率提高，可以進一步小型化和性能提高。

在這種堆疊結構中，上下兩個單獨芯片的各像素通過cu-cu電連接。 此外，該傳感器使用40nm的邏輯工藝。

那么，這個合作項目和imx500是以前傳遞過soc，還是類似于使用以新英特爾和amd為代表的先進封裝和內部互聯技術的chiplets？ 索尼好像還沒有確定證明。

應用。

很明顯，imx500與高端智能手機應用程序相比。 從銷售價格可以看出，imx500的價格約為93美元，imx501約為187美元。

此芯片的目標應用程序方案是工業攝像機和特定任務的攝像機，如零售店和工廠。 如果有人員進入照相機跟蹤ai，就能知道有多少人經過商店，拆除那些地區最受歡迎。 工廠可以跟蹤產品，強調生產方面和人員配置方面的問題。

另外，如果是汽車，例如，傳感器可以檢測到駕駛員分心或睡著了，可以向汽車發送警告。 集成ai的方式比采用外部解決方案的cis方式簡單可靠，系統價格低。

玩家不僅僅是索尼。

在cis中引入ai的想法不僅有索尼，還有三星、豪、安森美、sk海格力斯、意大利半導體等市場上最主要的cis制造商，正在這方面進行開發。

以安森美為例，這家企業在世界cis市場上名列前五，但在汽車的應用方面，安森美領先。

下圖是安森美開發的關于ai的深度感知應用，具體是門禁的面部識別和防偽。 在這個用例中，用照相機提供彩色圖像和深度圖像，2d照片識別后的效果是沒有深度數據的平面。 因此，通過cnn (卷積神經網絡)的深度學習提高了感知的可靠性。

但總體來看，安森美的圖像識別+ai方案還處于開發和嘗試階段，應用普及還需要時間。

其他一些正在進行cis+ai應用研究，但現階段的公開新聞很少。

邊緣ai的落地

ai確實是個好東西，但其應用場景落地一直是個大課題，特別是邊緣方面。 現在，ai主要應用于數據中心和云，多使用以前傳來的gpu和cpu，甚至專用的高性能ai解決方案，但這樣的例子很少，典型的是Google自研的tpu系列ai解決方案

另一方面，在邊緣側和終端，由于實用應用有限，以及現階段開發的專用ai芯片多，所以價格高，通用性也不強，因此市場上ai概念盛行，但很多新創的ai企業日子不太好，特別是邊緣側專用ai

索尼和安森美等以前傳來的cis制造商，通過在其芯片內編入ai功能，用于邊緣側，支持應用場景。 首先，ai在視覺和圖像行業應用最廣泛，而cis在這樣的行業中使用。 另外，在物品的互聯網終端中，對消耗電力的要求極高是mcu+傳感器的特征，在邊緣側，一邊具備一定的計算能力，一邊控制價格(介于云和終端之間)，將數據收集和ai解決方案一體化的方法

但是，像集成ai的cis這樣的邊緣應用程序可能很難實現初創企業。 首先，請允許以前傳達的idm制造商玩。

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