思特威：做中國圖像傳感器芯片行業的“SONY”

□ 文/本刊記者 丁兆威

據機構預測，到2025年，中國半導體芯片出貨量將占全球半導體芯片市場50%以上。相較于國外半導體巨頭，目前中國國產芯片在技術、品牌、高端市場競爭力等方面還存在一定的差距，無法滿足迅速發展的市場需求，大部分的市場份額仍將被國外巨頭瓜分。

在此背景下，為了加速實現中國技術自主化, 2015年國家出臺了《中國制造2025》戰略規劃，加快從制造大國轉向制造強國的轉型。半導體產業發展作為戰略目標的重要突破口，受到國家的高度重視，獲得國家政策的大力扶持。

為此，記者在安博會上專門找了一家圖像傳感器廠商——江蘇思特威電子科技有限公司(SmartSens)進行了采訪。

SmartSens品牌資深市場總監姚汝暉女士介紹，CMOS圖像傳感器技術是一門新興的數字圖像技術，它能夠把光學影像轉化為數字信號輸出。與傳統CCD技術相比，CMOS技術能夠把整個數字成像系統集成在一塊芯片上，因此它的主要優點在于：低功耗、低成本、速度快、系統集成性高以及智能化讀取。

作為高性能CMOS圖像傳感器芯片設計公司，SmartSens自成立以來，就一直致力于CMOS圖像傳感器芯片的設計和研發，面向全球提供領先的CMOS圖像傳感器芯片產品。

SmartSens由入選“國家千人計劃”的徐辰等三位曾在美國硅谷專注于CMOS 圖像傳感器芯片研發的海歸博士于2011年創立，目前在美國硅谷圣何塞及中國上海漕河涇開發區擁有一支全球領先的研發團隊，2014年入選國家高新技術企業。產品覆蓋安防監控、車載影像、機器視覺及消費類電子產品等應用領域，技術和創新能力在視頻監控領域處于領先地位。截至目前，SmartSens已累計申請32項國家專利，其中發明專利15項、實用新型專利6項，有18項專利已經授權，并已提出PCT申請國際專利保護。這對于一個成立只有六年、員工不足百人的公司而言，不是一件容易的事，但SmartSens做到了。

那么，SmartSens的技術優勢體現在哪些方面？跟索尼和Aptina這些大公司相比，靠什么在市場上立足和發展？

姚汝暉女士表示，SmartSens在智能像素技術、全局快門像素技術、低噪聲列并行讀出結構等方面都居于行業領先水平。這三項技術不但能夠很好的實現高動態算法，而且對高速運動的物體拍攝可以完全不失真，同時還能有效提升像素在低光照下的感應度。更為重要的是，以前需要單獨的圖像處理芯片，在應用了高動態合成算法后可以完全嵌入到芯片內部，不但極大地提高了使用靈活度，而且很大程度上降低了整個系統的成本（單芯片對比與傳統CCD加ISP的解決方案）。她向記者列舉了SmartSens幾項CMOS圖像傳感器芯片的關鍵性技術：

一、局部多重曝光技術。普通圖像傳感器動態范圍普遍不足，SmartSens設計高動態像素技術巧妙地利用其專利技術“局部多重曝光”和高動態范圍合成算法配合，有效地提高傳感器的動態范圍，使得圖像在高光部分，低光細節上更富有層次感，圖像質量提升顯著

二、全局快門（Global Shutter）CMOS圖像傳感器技術。全局快門CMOS圖像傳感器能夠清晰、準確地抓拍高速運動的物體，性能及適用性遠超當前普及的傳統卷簾式快門（Rolling Shutter）圖像傳感器，主要應用在人工智能（AI），機器視覺（MV），智能交通（ITS），工業自動化（FA）等前沿技術領域。

相比較于一般的全局快門圖像傳感器技術，SmartSens的Global Shutter技術采用電壓域（Voltage-Domain）處理方法，突破性地在成像傳感器相元（Pixel）內運用CDS技術將光電荷信號轉換為電壓信號進行存儲。

這種處理方式能保證更低的圖像噪聲（抑制暗電流），提供更好的成像效果；同時提高傳感器快門效率（Shutter Efficiency），有效解決傳統Global Shutter CIS前后幀拍攝的圖像數據殘留問題，為AI算法的運行精準度提供有效保證。

SmartSens的Global Shutter 傳感器設計技術已經達到世界一流水平，通過與TSMC的戰略合作，首創性地將Global Shutter CMOS圖像傳感器和背照式（BSI）pixel 設計工藝融合在一起，極大地提升了CMOS傳感器的感光靈敏度（QE）和Low-light環境下的成像效果。

目前，SmartSens已經將Global Shutter CMOS圖像傳感器技術產品化為SmartGS?系列CIS產品，可滿足不同領域的應用需求，人工智能領域的眾多知名企業已將SmartGS?系列傳感器運用到核心產品當中。

未來三年，全球將進入人工智能時代，CMOS圖像處理傳感器作為數字傳導過程中的必備元件，將迎來新一輪的快速增長。這為中國芯片廠商超越歐美老牌廠商提供了千載難逢的機會。

“斯諾登事件”后，“國家安全”日益受到重視，這在一定程度上，又為國產芯片廠商提供了“天時、地利、人和”的機會，再加上國產芯片在技術上日益成熟，我們相信，未來的圖像傳感器市場必將屬于像SmartSens這樣專注于圖像傳感技術研究的中國企業。

作為圖像傳感芯片專業廠商，SmartSens緊跟行業技術發展趨勢，積極布局和投入新技術研發，在3D、VR、AR和AI等領域，為自己設定了目標，并努力取得關鍵性突破。姚汝暉表示，思特威將致力于成為中國圖像傳感芯片行業的“SONY”。