對於具有深厚技術積累的模擬芯片廠商來說，為了應對市場需求的發展和變化，需要通過開發創新技術，以及行業併購來提升自身競爭力，安森美半導體就是這樣一家企業。
該公司在成像傳感器行業有超過40年的歷史，其在汽車用傳感器市場一直保持行業領頭羊的位置。
來自日本市場調研公司TSR（Techno Systems Research）的統計顯示。汽車傳感器分為兩個市場，一是汽車成像市場，專門給人眼看的，如駕駛員、乘客、後視、環視、電子後視鏡。安森美在全球佔>60%的市場份額；二是汽車感知，也就是給人工智能和機器視覺用的感知系統，安森美佔全球>80%的市場份額，而且還在逐年擴大。
在此基礎上，為了應對市場應用需求，特別是汽車市場的需求和發展特點，安森美於六年前成立了智能感知部，與此同時，通過幾次戰略併購，不斷加強其在該技術領域的實力。
下圖給出了該公司在傳感器領域的一些併購企業。TRUESENSE前身是柯達影像，柯達影像的核心技術來源於貝爾實驗室CCD影像。Aptina前身是美國航天宇航局JPL噴氣式推動器實驗室。1993年，JPL為了阿波羅登月開發出全球首款CMOS圖像傳感器。27年過去後的今天，CMOS圖像傳感器已經普遍應用。
從三年前開始，安森美半導體又陸續收購了IBM在以色列的毫米波雷達研發中心，以及專注于飛行時間（ToF）激光雷達傳感器開發的愛爾蘭SensL公司。對此，安森美半導體智能感知部全球市場和應用工程副總裁易繼輝（Sammy Yi）先生表示：“公司在圖像傳感器上，擁有行業內最多的成像專利，最龐大的傳感器產品陣容，再加上強有力的供應鏈，安森美半導體每個禮拜銷售的芯片產品總數量就超過10億件。這是非常巨量的供應鏈和服務。”
據易繼輝介紹，該公司的智能感知部門有三個主要的市場方向：汽車、機器視覺和邊緣人工智能。汽車是非常傳統的行業，但是最近幾年，由於電力化和智能化，使這個行業產生了新的發展動力，特別是智能化，各種感知產品的應用，使汽車變得更加安全、更加舒適。這個市場成長也非常快。我們在汽車的智能感知方面的成長速度，遠比汽車本身的成長速度快得多，就是因為汽車採用新技術的速度非常快。
汽車成像需要技術創新
汽車成像的挑戰非常多，有三個比較突出的方面：一是寬動態；二是環境條件，車要能在零下幾十度的環境開，也能夠在高溫條件下工作；三是對圖像傳感器本身的獨特挑戰。
上面是一個圖像傳感器的示意圖，看起來像是高樓大廈，一共有六層。這是整個圖像傳感器的內部結構，都是由半導體制成。易繼輝表示，市場上有一個誤區，認為GPU和CPU是半導體裡挑戰性和難度最高的，實際上和傳感器相比它是小巫見大巫。因為GPU和CPU裡，它所要對付的主要在電子（Electron）。但在圖像傳感器裡，既要對付電子又要對付光子，光子和電子的結合使圖像傳感器變成非常複雜。未來還有更多功能可以疊加進去，加上一些更智能化的，包括人工智能，都可以直接放在圖像傳感器裡。所以，這需要非常長時間的技術積累和投入。
在圖像傳感的光電轉換過程中，光子打進來以後轉換成電核，變成電信號，這就相當於下雨時拿著水桶接雨，水桶越大接的雨量越大，同樣，容積越大，光子轉化成電子的電容、電荷量就越多。據易繼輝介紹，安森美有一種新技術，專門用在高端、專業的攝影機上，好萊塢的導演都非常喜歡用的攝影機上，就採用了這種專用技術。簡單來講，就是在傳統小像素旁邊開個大的“蓄水池”，把多餘的電荷存在裡面，從而把整個光強量、信息量提高，增加動態範圍。在高端攝影機裡，比如好萊塢著名導演李安拍攝《少年派的奇幻漂流》使用的ARRI公司攝影機，就是用的安森美的圖像傳感器。現在，該公司逐漸將這種技術轉入汽車行業，主要是汽車傳感器，接下去會逐漸轉入到工業機器視覺和其它應用領域。
安森美的Hayabusa系列產品用了這種技術以後，一次曝光就能實現95dB，這是很大的進步。經過多次曝光可以達到120dB，未來的平臺，下一代產品一次曝光希望能夠達到110dB，多次曝光可以達到140dB。
為什麼寬動態範圍非常重要？寬動態不好的情況下，照顧了暗的部分，但亮的部分就都失去了。寬動態好的話，不光暗的地方看得非常清楚，在亮的地方，包括紅綠燈，前面的車輛都能看得很清楚，這就給人工智能、算法提供了非常準確和全面的信息，可以做出非常準確和安全的判斷。因此，寬動態是非常重要的。
另外一個場景就是車燈，在這個場景下，它的寬動態範圍是102dB。如果傳感器只是70dB，這種場景很多地方你看不出來。比如旁邊有一個行人，如果傳感器的寬動態不夠，不到100dB，你完全看不出來這有一個行人。在用機器視覺可能不能偵探到有一個行人在車子旁邊。所以，110dB傳感器可以提供非常詳細的信息。
還有一個場景就是夜視，在幾乎沒有燈的情況下。安森美新一代產品開發出來的近紅外+（NIR+）工藝，在近紅外光電轉換效應提高了4倍。
圖像傳感器發展趨勢
易繼輝還談到了安森美對圖像傳感器發展大趨勢的看法。下圖是1.3英寸固定尺寸的圖像傳感器在這些年的發展趨勢。圖像傳感器的分辨率在逐年提升，從過去的200萬像素，500萬，800萬，1200萬，現在達到超過2000萬。二是噪聲導數，相當於圖像質量，在同樣大小的尺寸下的圖像傳感器逐年隨著像素的增大，圖像質量也在不斷提高。帶寬也在逐年提高。這裡有一個很好的例子，29×29mm2標準的工業用攝像頭，在十年以前可能只是200萬像素，後來逐漸增加到300萬、500萬、1200萬，今年已經能夠用到1600萬像素。安森美每一代產品都是這樣在逐漸提高，能實現這樣的結果最主要的是靠技術的推動。安森美在技術上有長時間的積累：全局快門，是在高速運動下使圖像不會有拖影；內校正，像素內的校正，以前都是在系統裡通過軟件校正，現在直接做到硬件裡，像素內部去做圖像校正；工藝節點，從110納米到65納米，再到45納米，甚至更小，這樣就充分利用了摩爾定律的優勢，即成本、尺寸、耗電量都在逐年下降；背照式，在同樣尺寸下，分辨率越來越高，像素尺寸可能越來越小，感光量、感光度，特別是暗光下，性能可能就會降低，背照式就是用來提高感光能力；堆棧架構，以後就不光是兩維空間了，而是三維，堆棧式，兩次堆棧，三次堆棧都有可能實現。以後不光把模擬和數字信號放在第二層，甚至可以將人工智能的一些算法放在第三層裡。因此，圖像傳感器正在向高智能化的方向前進。
激光雷達和毫米波雷達
激光雷達的傳統技術是APD（雪崩光電二極管），它的缺點是體積大、功耗高、偵測距離範圍有限、一致性不好。安森美推出了SiPM（硅光電倍增管）技術，它的優勢在於增益是APD的1萬倍，靈敏度是APD的2000倍，工作電壓要求非常低，只要30V，而APD要250V。它的一致性非常好，特別在大批量生產的時候可以批量化。
據易繼輝介紹，安森美的激光雷達產品有單點的，在醫療、工業、汽車都有應用，還有新開發出來的陣列，如1×12或1×16，下一代的激光雷達都會用到這樣的產品。最新開發出來的叫做SPAD面陣，是400×100，它已經不是點雲了，已經和圖像傳感器差不多了，相當於是一個圖像，將來完全可以實現有深度信息的圖像。
據安森美半導體智能感知部大中華區市場總監郗蘊俠博士（Yolanda XI）介紹，激光雷達的關鍵在於傳感器，也叫探測器，它主要有SiPM和SPAD，它們採用同樣的工藝。現在有很多機械式雷達都在用APD技術。但它的可靠性以及耐久性欠佳，一般的機械式雷達保質期只有一年。因為它需要旋轉，所以損耗很大，而且現在量還比較小，不能夠大批量，所以它的一致性不好，幾百臺、幾千臺還可以，但到以後大批量量產時，這種工藝是絕對不行的。就SiPM和SPAD工藝來說，在很多行業，尤其是汽車行業，安森美半導體是最早給客戶提供該技術的，已在醫療方面大量應用，且已是量產狀態。對比其他競爭對手而言，該技術的優勢主要體現在以下幾方面：
車規化。現在之所以很多激光雷達可靠性不高，是因為沒有車規化裡的器械，且它的系統也達不到車規化。所以，要在半導體層面上解決這一問題。安森美半導體的SiPM產品是全球第一個車規化的，今年還推出了一個單點的車規RD產品。
安森美半導體推出了RDM。“M”就是Micro Lens微鏡，本來這個微鏡是用在圖像傳感器上的，但現在用在了激光雷達上。其好處在於，在激光雷達的探測器中有個特別重要的指標：PDE，即Photon Detection Efficiency（光子探測效率），它相當於圖像傳感器QE指標。這個指標越高，就說明它的光子轉化成電子的效率越高。在行業內基本都要參考這個參數。安森美在這一參數上做得很好，RD參數很高。在RDM系列中加了微鏡技術以後，它的透光率就更高，轉化出來的PDE提升也非常高。現在安森美半導體的RDM在整個業界也居於榜首。
除此之外，安森美半導體採用的是CMOS工藝。未來圖像傳感器輸出量一年可能是上億的，如果上到萬的等級，以前的APD都不可能用人工標定。而安森美採用的是CMOS工藝，可以達到真正的低成本、低功耗，以及優化尺寸等，能真正實現激光雷達車規化的落地。
毫米波雷達方面，在不同級別的自動駕駛上都有應用。安森美下一代毫米波雷達的重點放在了L3上，該公司開發了稱為 “MIMO+”的專利技術，它能夠提供4D信息，包括R（距離），V（速度），A（角度），以及E（高度），能夠為L3級自動駕駛提供四維信息。
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