眾所周知，SOC與半導(dǎo)體行業(yè)密不可分，而做為手機(jī)最重要的功能之一的CMOS圖像傳感器，同樣與半導(dǎo)體行業(yè)有著密不可分的聯(lián)系。
CMOS圖像傳感器卻從來沒有趕過制程紅利的“時髦”：即使是現(xiàn)在理論上最為先進(jìn)的SONY Exmor也不過40nm的制程就已經(jīng)完全夠用。三星坐擁半導(dǎo)體生產(chǎn)制作一條龍之利卻也沒有想過借助新制程的優(yōu)勢進(jìn)行“降維打擊”，這個問題的原因是什么?
其實(shí)最初的時候，相機(jī)CMOS也有著制程壓制這一說來著。簡單來說，數(shù)碼相機(jī)速度的本源就是CMOS讀取，而CMOS作為半導(dǎo)體，刷速度聽起來不就是CPU/GPU那套高頻+制程一波流的事兒么?
聽起來似乎和其他半導(dǎo)體芯片也沒有什么區(qū)別。但是問題來了：CMOS相機(jī)傳感器是模擬+數(shù)字電路的組合體，模擬電路對制程的要求非常低，即使是當(dāng)初常年被嘲笑的佳能祖?zhèn)?00nm都綽綽有余，真正需要提速的只有數(shù)字電路部分，而這也是實(shí)現(xiàn)高速的最關(guān)鍵前提。
因此，這個組合體沒有辦法直接沿用純數(shù)字電路的制程工藝，所以還真不是直接塞給臺積電、三星之類的純數(shù)字電路代工廠就能搞定。
但是到了這個時候，影響相機(jī)速度——包括高分辨率和高幀數(shù)在內(nèi)的所有重要參數(shù)在內(nèi)——的重要一環(huán)就成了模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC：此前大部分廠商選擇將其做到片后，用片外ADC來解決速度問題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)4K內(nèi)錄。
既然相機(jī)已經(jīng)迫切需要提高速度，而制程已經(jīng)成為了困擾這一問題的最大障礙。那么為什么不繼續(xù)猛刷，直接上最新工藝呢?其實(shí)之前已經(jīng)提過，對于CMOS的模擬電路來說，并不需要高制程，提制程對它來說屬于“只增成本，不增效益”的事兒。所以聰明的傳感器工程師們想出了一個新招：模擬、數(shù)字二合一不方便刷制程，那把它們分開不就歐了?沒錯，這就是堆棧式CMOS設(shè)計(jì)，在索尼這兒叫Exmor RS。
這也就是目前手機(jī)上所使用最多，最常見的堆棧式CMOS。堆棧式的好處就是模擬電路依然可以繼續(xù)保留此前的“祖?zhèn)髦瞥獭保鴶?shù)字電路部分則可以交給臺積電等廠商，由最新的工藝制作。
這樣的結(jié)果就是CMOS傳輸速度直接飆升，快到機(jī)內(nèi)處理器都來不及處理，只能再堆一塊DRAM來緩存數(shù)據(jù)。第一代堆棧式CMOS誕生于2014年，使用者蘋果iPhone 6，制造者正是索尼。這也讓iPhone 6成為第一臺有240fps 720P升格慢動作視頻功能的手機(jī)。
從此之后，960幀乃至更高的慢動作、4K60幀的高速處理再到如今的8K拍照、視頻……
因此，CMOS傳感器需要刷制程么?
是的，在處理層和后續(xù)的數(shù)字電路部分，它們已經(jīng)做了自己需要的提升。至于模擬電路芯片部分，就算是現(xiàn)在最極限的最小像素也有足足0.8μm，對比nm甚至高出一個數(shù)量級。
無論是因?yàn)楣δ茏饔靡嗷蚴浅杀九c工藝的成熟度來講，保持在100nm左右或許是一個更好的選擇。
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