索尼三层堆叠CMOS传感器参数曝光

近日消息，索尼在其日本官网上发布消息称，它们研发出全球首款三层堆栈式CMOS。这款CMOS相比原有的堆栈式CMOS增加了DRAM层，大幅提高CMOS的数据处理能力，令其可以拍摄最高1000fps的超慢速视频。下面就跟大家介绍一下这款索尼最新的CMOS吧。

首先用一张列表介绍一下这款全新的索尼CMOS基本参数：

索尼全新三层堆栈式CMOS的主要参数(来源索尼日本)

由于这款新感光元件还在开发期没有商用，索尼暂时没有为其正式命名。从规格上看，这款CMOS的像素值为2120万，最高可以拍摄5520*3840分辨率的图像。CMOS对角线长度7.73mm，尺寸1/2.3英寸，单个像素面积为1.22μm。支持1/120秒内读取1930万像素图片并拍摄最高1000fps的超慢速视频，架构为传统的拜耳阵列。

主流索尼Exmor RS堆栈式CMOS的参数对比

从上面的参数来看这款CMOS将主要发力点放在了高速处理和视频拍摄上面。从静态图像参数上讲，2120万像素的数字在索尼自家的Exmor RS CMOS中也属于比较靠前的位次，1/2.3英寸的CMOS面积同样位次靠前，可以提供相对不错的画质输出。单位像素1.22μm不及自家一些1.44μm的产品，与HTC的UltraPixel 2μm相比也有不小差距。拜耳阵列是传统的RGBG结构，与IMX298和IMX398的RGBW架构不同，所以综合来看在进光量上面可能会吃一些亏。

背照式CMOS(左)与堆栈式CMOS(右)(图片来源索尼日本)

早在2012年8月索尼就推出了堆栈式CMOS架构，它使用有信号处理电路的芯片替代了之前常见的背照式CMOS图像传感器中的支持基板，在芯片上重叠形成背照式CMOS元件的像素部分，从而实现了在较小的芯片尺寸上形成大量像素点的工艺。由于像素部分和电路部分是独立设计的，因此像素部分可以针对高画质优化，电路部分可以针对高性能优化。

堆栈式CMOS(左)与加入DRAM层的三层堆栈式CMOS(图片来源索尼日本)

这次，索尼将CMOS架构做出了调整，在像素层和电路层之间新加入了DRAM层(动态随机存储单元)，这一部分在整个CMOS模组当中充当缓存角色，用于存储像素层获取到的图像信息，因此大幅提升了传感器处理数据的速度。根据索尼方面的数据，新CMOS可以在1/120秒内读取1930万像素的图片，这个速度比自家的旗舰级CMOS IMX318快上4倍。

加入DRAM层的索尼最新三层堆栈式CMOS横断面(图片来源索尼日本)

同时，虽然数据处理速度大幅提升，但DRAM层的加入并没有对整个CMOS模组的能耗造成拖累。加上依旧保持堆栈式CMOS体积小的优势，可以被应用在某些追求超纤薄的智能手机上面，符合智能手机整体纤薄化的发展趋势。