索尼近日宣布即將推出兩款AI圖像傳感器，型號為IMX500和IMX501，號稱具備智能視覺的“全球首款AI圖像傳感器”。索尼方面表示，這兩款CMOS圖像傳感器首批目標是零售商和工業(yè)客戶，比如亞馬遜Go無人商店，其他應用場景包括訪客統(tǒng)計、交通狀況和人流量熱圖繪制等，未來將把IMX500打造成一個簡單的單應用設(shè)備，即專門應對復雜和多樣化任務的專用AI硬件，具備處理和分析更復雜任務的能力，而不僅局限于運行基礎(chǔ)算法。

緊接著，索尼和微軟宣布他們將為共同的客戶開發(fā)解決方案。據(jù)了解，索尼將在IMX500嵌入微軟的Azure AI，從而在智能相機和其他設(shè)備的圖像中提取有效信息。

第一個問號：索尼+2B=？

這是索尼在AI領(lǐng)域交上的第一份作業(yè)。去年11月，索尼宣布成立索尼AI，以推動AI的基礎(chǔ)研究和開發(fā)，當時索尼方面就曾表示將在影像和傳感解決方案上推動所有現(xiàn)有業(yè)務領(lǐng)域的轉(zhuǎn)型，并開發(fā)全新的業(yè)務領(lǐng)域。

索尼業(yè)務與創(chuàng)新副總裁Mark Hanson表示，這款AI圖像傳感器將不會應用到手機設(shè)備中，目標人群為零售商與工業(yè)用戶。目前，IMX500已經(jīng)出貨給索尼的合作伙伴，而MX501將會在6月份出貨。

業(yè)內(nèi)人士分析認為，索尼是想通過這項技術(shù)擺脫對手機等消費電子市場的依賴，向具有更廣闊前景的產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)進軍。據(jù)悉，盡管市場的不確定性猶存，但索尼仍然計劃將其傳感解決方案業(yè)務占芯片業(yè)務的比重從4%提高到2026年的30%。

索尼在圖像傳感器領(lǐng)域長期保持領(lǐng)先優(yōu)勢，日本調(diào)研公司Techno Systems Research（TSR）2019年CMOS圖像傳感器市場報告顯示，索尼以49.1%的份額排名第一。索尼選擇與AI技術(shù)相結(jié)合，一是為繼續(xù)領(lǐng)跑圖像傳感器領(lǐng)域，二是為拓展自身業(yè)務版塊，同時提高其產(chǎn)品技術(shù)能力。

“索尼將AI技術(shù)集成于CMOS圖像傳感器的難度之一是需要利用3D堆疊技術(shù)（例如3D-IC TSV方案）實現(xiàn)邏輯電路芯片（包括計算和存儲功能）與像素陣列芯片（感光功能）的三維集成。”麥姆斯咨詢CEO王懿在接受《中國電子報》記者采訪時說道。

3D堆疊技術(shù)核心包括晶圓級鍵合、層間互聯(lián)技術(shù)——硅通孔（TSV）等。索尼在2017年發(fā)布了CMOS圖像傳感器IMX400，它采用了業(yè)界先進的三層堆疊結(jié)構(gòu)——像素芯片+DRAM（存儲芯片）+ISP（圖像處理芯片），意味著索尼在計算及存儲芯片集成于CMOS圖像傳感器上已經(jīng)具備一定實力。

第二個問號：AI+圖像傳感器=？

圖像傳感器作為攝像頭模組的核心部件，伴隨電子產(chǎn)品對“視覺”功能的逐年遞增，而成為業(yè)界關(guān)注的焦點。那么圖像傳感器集成AI技術(shù)相比傳統(tǒng)傳感器有何提升？又有哪些技術(shù)難點？

王懿認為，將AI技術(shù)集成于CMOS圖像傳感器，可以讓“傳統(tǒng)傳感器”升級為“智能傳感器”，同時“邊緣計算”也演變?yōu)椤皞鞲衅鞫擞嬎恪?，通過將數(shù)據(jù)處理過程“前置”至傳感器端，應用開發(fā)者能夠?qū)崿F(xiàn)更快的處理速度、更高的系統(tǒng)效率、更好的隱私保護，并降低數(shù)據(jù)傳輸延遲、節(jié)省系統(tǒng)功耗、減少網(wǎng)絡(luò)帶寬需求，以及降低系統(tǒng)硬件的實現(xiàn)成本，從而從“傳感器端”實現(xiàn)智能硬件及物聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)“芯”和創(chuàng)新。

賽迪顧問人工智能產(chǎn)業(yè)研究中心副總經(jīng)理鄒德寶認為，該圖像傳感器由像素芯片和邏輯芯片組成的配置，能夠輸出元數(shù)據(jù)（圖像數(shù)據(jù)的語義信息），減少數(shù)據(jù)量并解決隱私問題，并能提高精度，將成為邊緣AI領(lǐng)域的理想選擇。

賽迪智庫集成電路研究所研究員麻堯斌博士向記者指出，從電路設(shè)計來說，AI圖像傳感器配備了具有AI圖像分析和處理功能的邏輯芯片，電路實現(xiàn)功能的增加將使得邏輯層的設(shè)計復雜度提高。從生產(chǎn)工藝來說，索尼通過晶圓減薄、Cu-Cu連接和堆疊晶圓等技術(shù)（Wafer-on-Wafer，WoW）來構(gòu)建芯片，其中堆疊晶圓包含帶有光敏像素芯片的晶圓和DSP、ISP和內(nèi)存等電路的晶圓，工藝復雜度將顯著提升，同時具備DSP功能的邏輯層可能會采用更高的工藝制程。

第三個問號：微軟Azure+IMX500=？

索尼新推出的CMOS圖像傳感器與微軟Azure AI又會碰撞出怎樣的火花？

索尼方面表示，將在IMX500中嵌入微軟的Azure AI，從而在智能相機和其它設(shè)備的圖像中提取有效信息。同時，開發(fā)管理智能相機的APP，并采用Azure的IOT和感知服務完善IMX500傳感器，為企業(yè)級客戶擴展視頻分析的范圍和能力。

“AI圖像傳感器使在高速AI處理下進行實時對象跟蹤等應用成為可能，同時根據(jù)用戶的要求可以選擇不同的AI模型對數(shù)據(jù)進行提取?！甭閳虮笙蛴浾咧赋?，這些特點將讓AI圖像傳感器未來在工業(yè)、零售業(yè)和汽車等行業(yè)得到應用，具體可用于倉庫庫存檢測、人流監(jiān)控、駕駛行為監(jiān)控等應用場景。

鄒德寶認為，AI圖像傳感器未來在智能網(wǎng)聯(lián)汽車、智能零售、資產(chǎn)追蹤、公共安全等方面均有應用空間。

據(jù)介紹，配備AI圖像傳感器的相機在獲取信息后，可使用“邊緣計算”與“云計算”兩種方法在終端上進行數(shù)據(jù)處理。需要加快速度時，可通過使用邊緣計算或云處理的方式來減少分析數(shù)據(jù)的時間。

微軟入局云計算多年，一方面在通過Azure擴張其云服務版圖。而另一方面則是加碼其“云+端”的戰(zhàn)略布局。據(jù)了解，微軟在“端”上的定位是覆蓋各種類型的設(shè)備，端則是云的出口，云要持續(xù)發(fā)展，與端緊密結(jié)合是大勢所趨，與索尼在圖像傳感器上達成合作也是微軟在拓展端邊能力上的一步棋。

智能手機和相機是索尼傳感器的主要應用終端，新推出的AI圖像傳感器目標是企業(yè)級用戶，索尼此舉意在拓展自身業(yè)務領(lǐng)土，微軟在AI云服務上的實力將成為其有力幫手。

圖像傳感器處于3D半導體技術(shù)的最前沿，是AI發(fā)展的重要抓手。隨著索尼與微軟的合作走向產(chǎn)品化，AI圖像傳感器又一次引起業(yè)內(nèi)關(guān)注。產(chǎn)品是否已進入量產(chǎn)階段？未來能否成為傳感器領(lǐng)域的“香餑餑”？讓我們拭目以待。
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