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亿级像素内卷时代,30万像素CIS为何仍是刚需?

随着国内CMOS图像传感器20多年的发展,消费类产品正进入亿级像素赛道。在很多人的观念里,高像素意味着覆盖了全部的视觉需求,但实际上图像传感器在选型阶段的核心标准恰恰不是单纯的“像素数字大小”,而是场景算力、供电容量、带宽压力、识别需求、硬件成本这五大维度的综合匹配,而VGA量化应用的秘密,就藏在这五大维度之中。

像素≠全部,高像素大行其道的当下,VGA的量化应用

01 轻量化识别场景,分辨率需求存在上限

在扫码识别、人脸辅检测、人体感应、环境预览等应用方面,30万VGA分辨率足以承接二维码、人脸轮廓、物体轮廓特征。过高的像素实际是一种负担,会产生冗余的像素数据,加重运算负担。

02 穿戴/便携设备电池瓶颈,低功耗是第一优先级

儿童手表、超薄手机副摄、手持扫码设备普遍搭载小型锂电池,容量多在200-1000mAH。亿级像素传感器高时钟频率、大阵列ADC会带来巨大功耗,导致待机时间大幅缩短。而30万像素天然具备低功耗基底,配合专用电路优化,可实现毫秒级唤醒、间歇式成像,设备续航直接翻倍。

03 带宽与主控算力适配,降低整机硬件门槛

高像素图像数据流会占用大量MIPI带宽,需要大容量缓存,直接提升整机BOM成本;30万像素输出数据量低,可兼容中低端低成本MCU、入门级穿戴芯片,无需额外扩容存储与传输电路,完美适配平价儿童手表、扫码终端、入门智能手机副摄方案。

04 小型化结构适配,释放设备内部空间

30万像素图像传感器芯片尺寸紧凑,摄像头模组体积更小,在内部空间极其有限的条件下,依旧可以灵活布局,给其它部件预留更多安装位置。

比亚迪半导体全新一代VGA像素图像传感器——BF20A3

简言之:亿级像素服务“高清拍摄记录”,30万像素服务“轻量化智能感应”。而在这一像素级市场上,比亚迪半导体拥有超20多年的研发历史,曾创下年出货1亿颗记录,与全球多家知名企业共同合作。历经20多年沉淀,比亚迪半导体在今年正式推出全新一代自研30万像素CMOS图像传感器BF20A3,适配手机、儿童智能手表、便携式扫码设备等多场景应用。该产品采用Rolling Shutter模式和先进的制程工艺,搭载比亚迪半导体自研低功耗高性能时钟技术、低功耗低噪声ADC技术,让功耗更低、续航更长、性价比更高!

技术详解——低功耗高性能时钟技术

该技术采用优化型时钟振荡与驱动架构,大幅降低时钟信号抖动,避免时序偏移导致的画面噪点、横纹、成像失真等问题,显著提升芯片弱光成像纯净度与稳定性,保障整机成像品质。在功耗控制层面,采用动态智能功耗管理机制,通过精简冗余时序、减少时钟无效电平翻转,降低常态动态功耗;同时支持分时电路关断,在非工作、非采样空闲时段自动关闭部分时钟电路与闲置模块,杜绝空载能耗。该技术实现了高精度时序性能与超低功耗的兼顾,有效降低设备能耗与散热压力,有效解决传统图像传感器时序抖动大、无效功耗高的痛点。

技术详解——低功耗低噪声ADC技术

图像传感器输出的模拟像素电压需要经过模数转换(ADC)变为数字信号。片上集成ADC是降低系统功耗和尺寸的关键。传统的ADC面临着2大矛盾:极低的输入噪声和极低的功耗预算。极低的输入噪声要求大电容、大跨导、大晶体管面积,而极低的功耗预算刚好又限制电流、电容切换速率和芯片热负载,两者在物理上无法同时达到极致。BF20A3搭载的自研低功耗低噪声ADC技术通过架构创新、工艺创新和数字校准等技术,将产品尽可能往低功耗方向移动。

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核心规格与产品亮点

核心规格与产品亮点

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产品成像效果对比

产品成像效果对比

得益于以上两大技术加持,比亚迪半导体BF20A3在行业同规格产品中SNR提升5.8db、功耗降低35%、噪声降低40%。满足性能要求同时,大幅减少设备能耗,延长续航和降低散热压力。对方案商、整机厂商而言,一款高适配、低成本、低功耗30万图像传感器,是平衡产品功能与市场定价的最优选择。

文章来源:比亚迪半导体