思特威：做中国图像传感器芯片行业的“SONY”

□ 文/本刊记者 丁兆威

据机构预测，到2025年，中国半导体芯片出货量将占全球半导体芯片市场50%以上。相较于国外半导体巨头，目前中国国产芯片在技术、品牌、高端市场竞争力等方面还存在一定的差距，无法满足迅速发展的市场需求，大部分的市场份额仍将被国外巨头瓜分。

在此背景下，为了加速实现中国技术自主化, 2015年国家出台了《中国制造2025》战略规划，加快从制造大国转向制造强国的转型。半导体产业发展作为战略目标的重要突破口，受到国家的高度重视，获得国家政策的大力扶持。

为此，记者在安博会上专门找了一家图像传感器厂商——江苏思特威电子科技有限公司(SmartSens)进行了采访。

SmartSens品牌资深市场总监姚汝晖女士介绍，CMOS图像传感器技术是一门新兴的数字图像技术，它能够把光学影像转化为数字信号输出。与传统CCD技术相比，CMOS技术能够把整个数字成像系统集成在一块芯片上，因此它的主要优点在于：低功耗、低成本、速度快、系统集成性高以及智能化读取。

作为高性能CMOS图像传感器芯片设计公司，SmartSens自成立以来，就一直致力于CMOS图像传感器芯片的设计和研发，面向全球提供领先的CMOS图像传感器芯片产品。

SmartSens由入选“国家千人计划”的徐辰等三位曾在美国硅谷专注于CMOS 图像传感器芯片研发的海归博士于2011年创立，目前在美国硅谷圣何塞及中国上海漕河泾开发区拥有一支全球领先的研发团队，2014年入选国家高新技术企业。产品覆盖安防监控、车载影像、机器视觉及消费类电子产品等应用领域，技术和创新能力在视频监控领域处于领先地位。截至目前，SmartSens已累计申请32项国家专利，其中发明专利15项、实用新型专利6项，有18项专利已经授权，并已提出PCT申请国际专利保护。这对于一个成立只有六年、员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的技术优势体现在哪些方面？跟索尼和Aptina这些大公司相比，靠什么在市场上立足和发展？

姚汝晖女士表示，SmartSens在智能像素技术、全局快门像素技术、低噪声列并行读出结构等方面都居于行业领先水平。这三项技术不但能够很好的实现高动态算法，而且对高速运动的物体拍摄可以完全不失真，同时还能有效提升像素在低光照下的感应度。更为重要的是，以前需要单独的图像处理芯片，在应用了高动态合成算法后可以完全嵌入到芯片内部，不但极大地提高了使用灵活度，而且很大程度上降低了整个系统的成本（单芯片对比与传统CCD加ISP的解决方案）。她向记者列举了SmartSens几项CMOS图像传感器芯片的关键性技术：

一、局部多重曝光技术。普通图像传感器动态范围普遍不足，SmartSens设计高动态像素技术巧妙地利用其专利技术“局部多重曝光”和高动态范围合成算法配合，有效地提高传感器的动态范围，使得图像在高光部分，低光细节上更富有层次感，图像质量提升显著

二、全局快门（Global Shutter）CMOS图像传感器技术。全局快门CMOS图像传感器能够清晰、准确地抓拍高速运动的物体，性能及适用性远超当前普及的传统卷帘式快门（Rolling Shutter）图像传感器，主要应用在人工智能（AI），机器视觉（MV），智能交通（ITS），工业自动化（FA）等前沿技术领域。

相比较于一般的全局快门图像传感器技术，SmartSens的Global Shutter技术采用电压域（Voltage-Domain）处理方法，突破性地在成像传感器相元（Pixel）内运用CDS技术将光电荷信号转换为电压信号进行存储。

这种处理方式能保证更低的图像噪声（抑制暗电流），提供更好的成像效果；同时提高传感器快门效率（Shutter Efficiency），有效解决传统Global Shutter CIS前后帧拍摄的图像数据残留问题，为AI算法的运行精准度提供有效保证。

SmartSens的Global Shutter 传感器设计技术已经达到世界一流水平，通过与TSMC的战略合作，首创性地将Global Shutter CMOS图像传感器和背照式（BSI）pixel 设计工艺融合在一起，极大地提升了CMOS传感器的感光灵敏度（QE）和Low-light环境下的成像效果。

目前，SmartSens已经将Global Shutter CMOS图像传感器技术产品化为SmartGS™系列CIS产品，可满足不同领域的应用需求，人工智能领域的众多知名企业已将SmartGS™系列传感器运用到核心产品当中。

未来三年，全球将进入人工智能时代，CMOS图像处理传感器作为数字传导过程中的必备元件，将迎来新一轮的快速增长。这为中国芯片厂商超越欧美老牌厂商提供了千载难逢的机会。

“斯诺登事件”后，“国家安全”日益受到重视，这在一定程度上，又为国产芯片厂商提供了“天时、地利、人和”的机会，再加上国产芯片在技术上日益成熟，我们相信，未来的图像传感器市场必将属于像SmartSens这样专注于图像传感技术研究的中国企业。

作为图像传感芯片专业厂商，SmartSens紧跟行业技术发展趋势，积极布局和投入新技术研发，在3D、VR、AR和AI等领域，为自己设定了目标，并努力取得关键性突破。姚汝晖表示，思特威将致力于成为中国图像传感芯片行业的“SONY”。