CMOS器件的基本原理及结构

CMOS器件：就是CMOS传感器 CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)，中文学名为互补金属氧化物半导体，它本是计算机系统内一种重要的芯片，保存了系统引导最基本的资料。其原理是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，使其在CMOS上共存着带N（带-电） 和 P（带+电）级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。CMOS传感器也可细分为被动式像素传感器(Passive Pixel Sensor CMOS)与主动式像素传感器(Active Pixel Sensor CMOS)。CMOS传感器按为像素结构分被动式与主动式两种。被动式 ：又叫无源式。它由一个反向偏置的光敏二极管和一个开关管构成。光敏二极管本质上是一个由P型半导体和N型半导体组成的PN结，它可等效为一个反向偏置的二极管和一个MOS电容并联。当开关管开启时，光敏二极管与垂直的列线（Column bus）连通。位于列线末端的电荷积分放大器读出电路（Charge integrating amplifier）保持列线电压为一常数，当光敏二极管存贮的信号电荷被读出时，其电压被复位到列线电压水平，与此同时，与光信号成正比的电荷由电荷积分放大器转换为电荷输出。主动式： 主动式像素结构（Active Pixel Sensor.简称APS），又叫有源式，如图2所示. 几乎在CMOS PPS像素结构发明的同时，人们很快认识到在像素内引入缓冲器或放大器可以改善像素的性能，在CMOS APS中每一像素内都有自己的放大器。集成在表面的放大晶体管减少了像素元件的有效表面积，降低了“封装密度”，使40%～50%的入射光被反射。这种传感器的另一个问题是，如何使传感器的多通道放大器之间有较好的匹配，这可以通过降低残余水平的固定图形噪声较好地实现。由于CMOS APS像素内的每个放大器仅在此读出期间被激发，所以CMOS APS的功耗比CCD图像传感器的还小。

随着智能手机镜头数量不断增加，各品牌排布方式从百花齐放逐渐趋同，大多数均采用左上角矩形模组设计，只是在细节方面有一些小幅差异。回顾几年前的手机市场，镜头排布方式花样百出，一加工程设计师刘浩然晒出一款工程机外观。

刘浩然晒出的工程机于2017年打造，背部采用三段式结构设计，横排四摄镜头+闪光灯设计，边缘一圈方正的银色凸起，居中为一加品牌Logo。且不论一加工程机造型是否好看，确实拥有无与伦比的辨识度，非常可惜该版本最终没能量产，当年一加5采用左上角双摄方案，与当初的主流手机设计没有任何差异，如今看来泯然众人矣。

一加当初留下的遗憾，谷歌即将以另外的形式实现，谷歌旗下“亲儿子”Pixel6系列即将发布，外观与一加工程机极为相似。Pixel6同样采用三段式后盖结构，上方横排三摄镜头+闪光灯设计，乍一看上去两款产品的外观几乎一模一样，而且都在机身中央印有品牌Logo，仔细看才能发现Pixel6镜头模组更宽一些，而且没有银色的包边处理器，镜头模组上方和下方的配色并不一致。

谷歌方面表示，Pixel6系列暂定今年秋季正式发布，成为迄今为止最快、最智能、最安全的Pixel手机产品，谷歌将为其提供至少五代Android大版本更新。此外还有一项重大突破，Pixel6系列首发谷歌定制处理器，芯片命名为“Tensor”历时四年打造，成为谷歌史上最伟大的创新性产品。

根据业内人士爆料，Tensor其实并非谷歌自研移动处理器，真实身份是三星尚未发布的Exynos9855芯片，二者拥有相同Whitechapel研发代号，谷歌独家买断Exynos9855使用权并改头换面包装成Tensor芯片。按照此前消息推断，Tensor大概定位中端处理器和骁龙7系列相当，但若爆料属实Tensor本身可能是高端产品。

公开资料显示，三星年度旗舰芯片Exynos2100内部代号为“Exynos9840”，所以Exynos9855理论定位还要更高一些，完全可以用来对标骁龙888或者是骁龙888Plus芯片。如果爆料消息和推断全部可靠，谷歌现在的 *** 作就非常令人迷惑，明明买断一颗三星的高端旗舰芯片，为什么释放出的消息却说是定位中端产品，见过有人把中端芯片吹成旗舰，旗舰芯片当做中端还是头一遭。

目前一切消息均有在三星和谷歌方面证实，我们这里就不做过多的猜测和解读，期待谷歌能够带来更多惊喜，芯片市场出现更多玩家入场。

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