[新聞]拆解索尼最新ImageSensor：果然安装了内存

看板MobileComm作者 (pumpie)時間6年前 (2017/07/19 18:46), 編輯推噓13(18推 5噓 44→)
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https://goo.gl/NxZJGC 拆解索尼最新Image Sensor：果然安装了内存 在今年二月舉行的國際固態電路會議(ISSCC)期間，Sony宣布推出“業界首款配備DRAM的 三層堆棧式CMOS影像傳感器”，這款型號為IMX400的三層堆棧式感光組件(Exmor RS)是專 為智能手機而打造的。 為了加速影像數據處理，業界多年來一直流傳著在互補金屬氧化物半導體(CMOS)影像傳感 器中配備嵌入式動態隨機存取內存(DRAM)的種種消息，但至今尚未看到任何相關產品投入 生產或實際上市。 Sony在ISSCC會議上發表的研究論文揭露了新款感光組件的相關細節，它確實看來像是真 有那麼回事，這當然馬上引起了我們在TechInsights的影像傳感器專家們的關注。接著， Sony在其後舉行的全球行動通訊大會(Mobile World Congress；MWC)確認了該組件的生產 狀況，並宣布其Xperia XZ Premium和Xperia XZ兩款旗艦級智能手機搭載了具有960fps畫 面更新率的Motion Eye相機模塊。 我們盡可能地在Xperia XZ手機一上市就立刻入手，並橫切其後置相機芯片進行觀察。沒 想到它真的是三層堆棧的感光組件！這款CMOS影像傳感器(CIS)被面對背地安裝在DRAM上 ，使得DRAM與影像訊號處理器(ISP)面對面接在一起。 http://imgur.com/TePPMcW
圖1：Sony三層堆棧式CMOS影像傳感器的芯片橫截面 然而，我們似乎是超之過急了，因此，讓我們先來看看Sony的新聞稿以及在ISSCC發表的 論文細節吧！ 拆解索尼最新Image Sensor：真的塞了內存，蘋果8靠譜了 http://imgur.com/HGRUQC8
圖2：Sony CMOS影像傳感器的訊號路徑方塊圖 Sony在其較早的19Mp影像傳感器中使用雙模擬/數字轉換器(ADC)，為畫素數據進行數字化 。而今，該公司使用4層ADC的結構提高讀取速度，同時也改善了處理能力。DRAM則用於暫 時儲存高速數據，然後再以傳感器接口的最佳速率輸出。該設計使其能以1/120秒讀取 1,930萬畫素的靜態影像，而在影片模式下可達到1,000fps的畫面更新率，較以往產品的 靜態影像與動態影片分別提高了4倍和8倍的速度。 由於在CIS和ISP之間加進了DRAM夾層，高速數據必須經過內存芯片才能到達ISP，然後再 以適於應用處理器的常規速度，來回傳送直到經由ISP的I/F接口區塊進行輸出。 http://imgur.com/LyDtDb2
圖3：Sony新開發配備DRAM的三層堆棧式CMOS影像傳感器 圖3是這種傳感器運作原理的精簡版；但在Sony發表的論文中有更詳細的介紹，包括 960fps如何成像以及慢動作的工作原理。 根據該論文解釋，畫素數組位於裸晶的頂層，DRAM數組和列驅動器位於中間，其餘的區塊 則位於底部的ISP裸晶。我們尚未取得這三層裸晶的照片，但該論文中提供了一些影像。 http://imgur.com/TJeQWxV
圖4：Sony的原理圖中顯示CIS、DRAM與ISP三層堆棧 Sony並指出，該CIS採用90nm製程(1 Al/5 Cu)技術製造，DRAM是1Gb、30nm的(3 Al/1 W) 組件，ISP組件(1 Al/6 Cu)則採用40nm製程。要將各種必要的功能加進相同尺寸的3個裸 晶，而又不至於浪費芯片面積，無疑是一大挑戰。 由於DRAM裸晶上還有CIS列驅動器，因此必須採用客制組件設計，而非我們在近年來看到 以矽穿孔(TSV)封裝的商用DRAM。Sony的芯片橫截面圖並顯示，裸晶中央有一層厚重的氧 化物以及適於讓TVS從上方CIS向下連接的接合焊墊。 http://imgur.com/WcM1WFj
圖5：三層堆棧式影像傳感器芯片橫截面（來源：Sony） 我們還可以看到(在比例尺準確的前提下)，CIS和DRAM裸晶基板已經被削薄至小於2.6μm 了，這在背照式CIS (BI-CIS)是十分常見的，但卻是我們所見過最薄的DRAM。從我們自己 所拍攝的影像(圖5)可證實CIS和DRAM的芯片厚度相同，而且也可以看到接合焊墊。 因此，接下來的問題就是——TSV如何在此堆棧中形成？我們的第一款芯片橫截面才剛從 實驗室完成，看起來相當令人熟悉。CIS/DRAM的互連似乎是Sony上一代背照式BI-CIS組件 中的TSV形式之一(圖6)。 http://imgur.com/f5uW5vm
圖6：CIS/DRAM互連採用上一代BI-CIS的TSV形式？ 此處可看到兩層TSV將CIS中看起來像6金屬的堆棧連接至DRAM裸晶的M1。我們並未擴展TSV 直接連接CIS與ISP的橫截面圖，不過也存在TSV穿過DRAM連接至ISP頂部金屬的情形。 http://imgur.com/TePPMcW
圖7：CIS與ISP之間能以DRAM接合點進行連接？ CIS/ISP的連接似乎可以採用DRAM接合焊墊層作為互連，以避免在完整的堆棧形成後還得 在兩個裸晶間進行鑽孔的挑戰。 對於IMX400的進一步分析正持續進行中，隨著時間的進展，我們很快地就能夠掌握有關 CIS本身及其封裝堆棧的細節。以產業的觀點來看，Sony可說是再次將手機相機的功能推 至極限。不過，在今年稍晚將會出現的一大疑問是——我們將在下一代iPhone中看到這款 感光組件嗎？ 本文版權歸國際電子商情所有。 IMX300當時SONY打著快速對焦，現在IMX400多了DRAM，是手機感光元件第一顆加入DRAM， 加了DRAM，除了960fps這功能外，另外改善的是果凍效應，這功能可以拿XZP/XZs對照別 支手機可以明顯發現，目前這種CMOS仍被SONY自家手機獨佔，我覺得下一代iPhone應該 不會用到這麼黑科技的感光元件，至於下個月的SONY新機應該有機會都是用IMX400吧！ -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 180.217.162.149 ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/MobileComm/M.1500461166.A.13A.html
推
07/19 18:48, , 1F
話說XZ應該不是用這顆，而是XZs？
07/19 18:48, 1F
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07/19 18:48, , 2F
黑科技4ni?
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沒想到它真的是三層堆棧的感光組件←講得像他唬爛
07/19 18:49, 3F
推
07/19 18:51, , 4F
希望sony的拍照將來也可以像htc一樣大幅躍進
07/19 18:51, 4F
推
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黑科技硬體配上索尼調教
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Sony還是當供應鏈提供給IPhone用吧，不否認Sony的
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科技，不過用在自家手機上根本是糟蹋
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以後旗艦機也交給華寶做XA1那組人做嘛
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噓
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這標題跟 "解剖記者的頭 果然沒有腦" 有異曲同工之
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妙
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07/19 18:54, , 11F
外存外存外存外存外存外存外存外存
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XA1系列拍照的確不錯 但如果真的到低光旗艦XZP還是
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比較好 但以XA1價位來說 好棒棒了
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推
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XA1跟zf3比呢
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07/19 18:57, , 15F
拆解XA1果然不是$ONY作的
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推
07/19 18:59, , 16F
好酷
07/19 18:59, 16F
推
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硬體是外星科技 不過軟體是陀屎
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這標題真的很腦 講的好像索尼騙人
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07/19 19:44, , 19F
聽起來好像外星科技這麼厲害 這到底是什麼?
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噓
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內存三小
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可是他連基本的夜拍都做不好了
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Steady Shot 五軸是屎那其它家是什麼XD 這也是軟體
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欸
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推
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噓內存
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推
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推9樓
07/19 20:06, 25F
推
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這個是真3DIC 超猛的
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07/19 21:04, , 27F
雖然說是黑科技，但實際上根本旁門左道
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嫌sensor不夠燙?
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07/19 21:31, , 29F
...夜拍是基本...這是哪邊的平行世界啊...
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噓
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吹噓最會 實際上場卻弄不出個什麼
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噓
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...
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噓
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a9 出來的時候不是已經大肆報導過了...
07/19 21:56, 32F
推
07/19 22:08, , 33F
推
07/19 22:08, 33F
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07/19 22:21, , 34F
這是講手機用的cmos啊 現在sony xzp感覺偏向運動攝
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影機了
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推
07/19 22:35, , 36F
對啊 某位最會吹“噓”了 河河河河
07/19 22:35, 36F
推
07/19 23:04, , 37F
最早在rx100m4和rx10m2就有用到了
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07/19 23:09, , 39F
解析度細看確實也比別牌好!!!
07/19 23:09, 39F
推
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建議某人以後只要手機有用sony感光元件就不要買
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反正sony只會吹虛嗎XD
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敢問ja大師目前還有哪隻手機能錄960FPS
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真的弄不出什麼……可以酸的點
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07/19 23:45, , 44F
重點這個技術對普羅大眾有什麼實質上的幫助？
07/19 23:45, 44F
推
07/19 23:47, , 45F
這是好文 推
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07/20 00:27, , 46F
第一個想法是散熱真的沒問題嗎？
07/20 00:27, 46F
推
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ja大濕說 不要隨便亂開戰場嗎 難道是不要隨便亂開(H
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TC的)戰場
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推
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說生活實質幫助... 我拿來矯正系上壘球隊的揮棒動
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作姿勢 比240fps動作細節更清楚了
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重點是普通人不刻意去使用用不到的功能，幾乎就是廢
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雖然別家的錄影沒Sony強，不代表沒這個功能，去問一
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下多少人用過慢動作錄影好嗎？
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我身邊就有同事拿Xzs，一開始也是狂玩慢動作，好酷
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喔，一個月後就沒再用了，外包給別人的反而好評，So
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ny就是做不好相機，油膩族不用在講一堆幹話護航了好
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嗎^^
07/20 02:20, 57F
推
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沒關係 潮就贏了xd 就像曲面螢幕 潮！邊緣感應 潮
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！高屏佔 潮！
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剩下就是使用者覺得哪個潮就買哪個
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到最後 還不是都單純滑滑line fb 網頁 看影片
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用的跟幾年前的智慧型手機87%像
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07/20 03:55, , 63F
只是剛好Sony的潮點不在拍照 是在錄影
07/20 03:55, 63F
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07/20 09:42, , 64F
這TSV還真漂亮，一堆實驗室都沒這麼厲害
07/20 09:42, 64F
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07/20 23:44, , 65F
cmos就交給SONY，他們是專家
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07/20 23:45, , 66F
超慢速有時想玩還玩得到，其他廠根本連玩都玩不到，
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07/20 23:45, , 67F
只能玩沙了。
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