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客戶，比如亞馬遜Go無人商店，其他應用場景包括訪客統計、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算法。

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

推動業務領域轉型，開發全新業務領域

這是索尼在AI領域交上的第一份作業。去年11月，索尼宣布成立索尼AI，以推動AI的基礎研究和開發，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有業務領域的轉型，并開發全新的業務領域。

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

業內人士分析認為，索尼是想通過這項技術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業互聯網進軍。據悉，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務占芯片業務的比重從4%提高到2026年的30%。

索尼在圖像傳感器領域長期保持領先優勢，日本調研公司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技術相結合，一是為繼續領跑圖像傳感器領域，二是為拓展自身業務版塊，同時提高其產品技術能力。

“索尼將AI技術集成于CMOS圖像傳感器的難度之一是需要利用3D堆疊技術（例如3D-IC TSV方案）實現邏輯電路芯片（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堆疊技術核心包括晶圓級鍵合、層間互聯技術——硅通孔（TSV）等。索尼在2017年發布了CMOS圖像傳感器IMX400，它采用了業界先進的三層堆疊結構——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圖像傳感器上已經具備一定實力。

圖像傳感器集成AI技術有何提升

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

王懿認為，將AI技術集成于CMOS圖像傳感器，可以讓“傳統傳感器”升級為“智能傳感器”，同時“邊緣計算”也演變為“傳感器端計算”，通過將數據處理過程“前置”至傳感器端，應用開發者能夠實現更快的處理速度、更高的系統效率、更好的隱私保護，并降低數據傳輸延遲、節省系統功耗、減少網絡帶寬需求，以及降低系統硬件的實現成本，從而從“傳感器端”實現智能硬件及物聯網的創“芯”和創新。

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

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，電路實現功能的增加將使得邏輯層的設計復雜度提高。從生產工藝來說，索尼通過晶圓減薄、Cu-Cu連接和堆疊晶圓等技術（Wafer-on-Wafer，WoW）來構建芯片，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。

索尼 CMOS圖像傳感器+微軟Azure AI碰撞火花

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備的圖像中提取有效信息。同時，開發管理智能相機的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，同時根據用戶的要求可以選擇不同的AI模型對數據進行提取。”麻堯斌向記者指出，這些特點將讓AI圖像傳感器未來在工業、零售業和汽車等行業得到應用，具體可用于倉庫庫存檢測、人流監控、駕駛行為監控等應用場景。