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(jī)就是一個(gè)極具代表性的例子。雖然小巧,但其處理性能已經(jīng)與許多入門級筆記本相當(dāng)。另一方面,其攝像頭傳感器也取得了長足進(jìn)步,但在像素?cái)?shù)朝著幾千萬普及、以及 4K 視頻錄制的巨量數(shù)據(jù)需求下,影像處理器(ISP)也遇到了瓶頸壓力。
智能機(jī)已經(jīng)嚴(yán)重壓榨了緊湊型傻瓜式數(shù)碼相機(jī)的生存空間
好消息是,索尼已經(jīng)將相機(jī)傳感器技術(shù)提升到了新的水平。在其最新披露的面向智能機(jī)的 3 層 BSI(背照式)CMOS 傳感器設(shè)計(jì)中,我們發(fā)現(xiàn)它已經(jīng)內(nèi)嵌了 DRAM 緩存。
隨機(jī)存儲器(RAM)的速度很快,但也有著易失的缺點(diǎn),因此其主要作為存儲設(shè)備和處理器之間的數(shù)據(jù)樞紐。
DRAM 被嵌在了傳感器的像素層與電路層之間
但是現(xiàn)在,索尼將動態(tài)隨機(jī)存取器(DRAM)的優(yōu)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(shè)計(jì)的原理是,RAM 可以加快影像傳感器的數(shù)據(jù)讀出(雖然 RAM 是最快的數(shù)據(jù)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(gè)“等候區(qū)”,DRAM 可以將數(shù)據(jù)快速傳遞給(運(yùn)行速度稍慢的)處理器,1/120s 內(nèi)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(tài)拍攝的提升,新技術(shù)也能夠以高達(dá) 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(jìn)制),換算后約為 125 MB(似為 1024 進(jìn)制)。
索尼暫未透露首批搭載該傳感器的智能機(jī)的上市時(shí)間,但今年下半年發(fā)布的 Xperia 旗艦機(jī)型有望第一個(gè)吃到螃蟹。