原標題：《看懂這顆激光雷達芯片，就看懂了索尼汽車》

索尼造車的底氣，都在傳感器上。

作者 |  James

編輯 |  曉寒

索尼真要造車了？索尼在CES 2022發布會末尾一口氣展出了兩款概念車——一個是去年已經露過面的純電轎車Vision-S，另一個則是嶄新的純電SUV Vision-S 02。與去年展示的概念車的內外飾設計不同，今年索尼以視頻的形式著重展示了概念車型的智能座艙功能，比如UI設計細節，以及手勢交互、人臉識別等具體功能。

▲索尼推出的兩款概念車

活動現場，索尼CEO吉田憲一郎還表示在2022年春季會成立索尼出行公司（Sony Mobility），專注于“探索電動汽車業務的商業化”。

雖然索尼CEO沒有明說是否會推出索尼牌的智能汽車，但上述表現顯然預示著索尼的汽車業務已是箭在弦上。

作為全球消費電子和娛樂領域巨頭，索尼的影響力和地位有目共睹。但一個關鍵問題是，索尼造車的底氣究竟在哪？

答案是傳感器。

早在2021年CES期間，索尼談到Vision-S時就表示，希望通過自身的CMOS傳感器、固態激光雷達、傳感器融合等成像、感知技術為消費者帶來安全、可靠、舒適的出行體驗。

2021年CES展出的Vision-S上有33個傳感器，其中大部分是索尼自研或使用了索尼的技術。今年CES上，傳感器數量升級到了40個。

這其中有一顆名為IMX459的SPAD（單光子雪崩二極管）激光雷達傳感器（激光接收芯片）。依托索尼的雙層圖像傳感器堆疊技術，激光雷達企業可以基于IMX459造出等效線數上千的超高清雷達，讓汽車看得更遠、更清楚（300米的感知精度為15cm），并且還能以更快的速度計算出距離信息，生成3D點云圖像。

▲索尼IMX459

近幾年，激光雷達行業技術革新很快、雙棱鏡、MEMS、OPA、Flash、FMCW等各種技術路線不斷涌現，新產品層出不窮，但很多都還是圍繞光路設計做優化——沒有從本質上進行升級。

索尼的IMX459顯然就突破了現在的創新困境，從最底層的激光接收和信號處理層面進行徹底改變，為激光雷達行業發展提供了新的基礎。

IMX459只是索尼概念車上的四十分之一，如果其它39個傳感器也擁有類似的底層創新，再加上索尼在感知和自動駕駛領域的投資布局，大法想造出來一臺智能電動汽車根本不是問題。

可以說，看懂了IMX459，你就看懂了索尼造車的底氣。

1.采用SPAD技術 打造11萬像素激光傳感器

激光雷達即將迎來大規模量產上車之時，索尼公布了首顆車規級激光雷達接收傳感器IMX459。這顆傳感器最亮眼之處有兩點，其一是采用對光感知更敏感的SPAD（單光子雪崩二極管）技術，其二是這顆傳感器的像素數量達到了11萬，這是當前量產產品難以比擬的。

從結構上看，這顆激光雷達接收傳感器共有兩層，上層采用了SPAD（單光子雪崩二極管）技術，用于感知反射進傳感器的激光；下層則是邏輯芯片，使用直接飛行時間（D-ToF）技術，就能實現測距。在性能上，索尼在1/2.9英寸的傳感器面積下放進了11萬個SPAD像素，其分辨率為189x600，呈現出一個矩形區域。而每一個SPAD像素的尺寸僅為10微米x10微米。

▲IMX459分為上下兩層

說到索尼IMX459的王牌，就是那11萬像素的SPAD傳感器，它相較于傳統激光雷達傳感器共有兩大優勢。其一是感光能力更強，也就是在使用相同激光發射端的情況下，SPAD傳感器能感知到更微弱的光，感知距離更遠；其二是計算距離的延遲更低，索尼做到了6納秒。

要理解SPAD感光的邏輯，不得不提到照相機。數碼照相機CMOS上的一個個像素，通過接收大量光子，感知到光線強度，通過控制光子進入的數量，最終實現正確的曝光并成像。

激光雷達傳感器的感光元件和數碼相機近似，每一個像素點需要進入特定波長的大量光子，才能形成激光雷達圖像，然后通過一顆計算芯片算出感知距離。