隨著工程和制造水平的日新月異,我們得以在更小的尺寸里放下更多的東西,智能手機就是一個極具代表性的例子。雖然小巧,但其處理性能已經與許多入門級筆記本相當。另一方面,其攝像頭傳感器也取得了長足進步,但在像素數朝著幾千萬普及、以及 4K 視頻錄制的巨量數據需求下,影像處理器(ISP)也遇到了瓶頸壓力。
智能機已經嚴重壓榨了緊湊型傻瓜式數碼相機的生存空間
好消息是,索尼已經將相機傳感器技術提升到了新的水平。在其最新披露的面向智能機的 3 層 BSI(背照式)CMOS 傳感器設計中,我們發現它已經內嵌了 DRAM 緩存。
隨機存儲器(RAM)的速度很快,但也有著易失的缺點,因此其主要作為存儲設備和處理器之間的數據樞紐。
DRAM 被嵌在了傳感器的像素層與電路層之間
但是現在,索尼將動態隨機存取器(DRAM)的優勢,用到了提升影像傳感器的速度上。不僅如此,它還極大地壓榨了自身所占用的空間。
這一設計的原理是,RAM 可以加快影像傳感器的數據讀出(雖然 RAM 是最快的數據存儲 / 訪問類型之一,但成本也屬于大頭)。
ISP 讀速快的好處之一,是更少的失真(上圖左為 1/30s,右為 1/120s)
作為一個“等候區”,DRAM 可以將數據快速傳遞給(運行速度稍慢的)處理器,1/120s 內即可記錄 1930 萬像素的信息(對照組需要 1/30s 才能完成)。
除了靜態拍攝的提升,新技術也能夠以高達 1000 fps 的幀率,錄制下 1920×1080(全高清)分辨率的視頻。
帶 DRAM 的 3 層 堆棧式 CMOS 影像傳感器剖面圖:
PS:傳感器物理像素為 2120 萬,能夠錄制 4K @ 60 fps(或者 1080p @ 240 fps)的視頻。
傳感器中嵌入的 DRAM 容量為 1 Gigabit(似為 1000 進制),換算后約為 125 MB(似為 1024 進制)。
索尼暫未透露首批搭載該傳感器的智能機的上市時間,但今年下半年發布的 Xperia 旗艦機型有望第一個吃到螃蟹。