(상하이 2022년 3월 23일 PRNewswire=연합뉴스) Counterpoint의 최신 조사에 따르면, 2022년 세계 전체 CMOS 이미지 센서(CMOS image sensor, CIS) 시장 수익 중 모바일폰이 71.4%를 차지할 전망이라고 한다. 플래그십 스마트폰은 DSLR 같은 촬영 성능을 추구하고 있다. 그 핵심 이미징 부품인 이미지 센서는 모바일폰 카메라 성능 혁신에서 핵심적인 중점 영역이 됐으며, 그 중 50MP CIS가 가장 큰 인기를 얻고 있다. 현재 플래그십 폰의 메인 카메라에서 대세인 50MP 이미지 센서는 앞으로 오랫동안 견고한 라이프 사이클을 누릴 것으로 예상된다.

최근 첨단 CMOS 이미지 센서 공급업체 SmartSens가 자사의 첫 번째 50MP 초고해상도 1.0μm 픽셀 크기의 이미지 센서 신제품 SC550XS를 출시했다. 이 신제품은 우수한 이미징 성능을 지원하기 위해 SmartClarity(R)-2 기술, SFCPixel(R) 기술 및 PixGain HDR(R) 기술을 포함해 SmartSens의 다양하고 독자적인 기술은 물론, 첨단 22nm HKMG Stack 공정까지 채택했다. 그뿐만 아니라, AllPix ADAF(R) 기술을 통해 100% 전체 픽셀 및 전방위 자동 초점 커버리지도 가능하며, MIPI C-PHY 3.0Gsps의 고속 데이터 전송 인터페이스를 탑재했다. 이 신제품은 야간 비전 풀-컬러 이미징, 높은 동적 영역 및 낮은 전력 소비 측면에서 플래그십 스마트폰의 메인 카메라가 될 요건을 충족할 수 있도록 설계됐다.

최상의 이미징 성능을 지원하는 혁신 기술

SC550XS는 소형 픽셀 크기가 1.0㎛에 불과한 50MP의 초고해상도를 자랑한다. 첨단 22nm HKMG Stack 공정을 기반으로 하는 이 센서는 SFCPixel(R)이라는 SmartSens의 고유 기술과 High Gain in PixGain 기술에 2x2 SmartQCell(TM) 마이크로-렌즈 설계를 결합함으로써, 단일 픽셀의 빛 포착 속도를 더욱 개선하고, 동일한 사양에서 더욱 우수한 민감도 성능을 확보했다. 이들 기술에 낮은 노이즈 판독 회로 설계와 업그레이드된 컬러 공정이 더해져 야간 촬영에서도 영화 같은 화질을 제공하는 센서가 탄생했다.

PixGain HDR(R)처럼 다양한 HDR 기술을 지원

SC550XS는 동일한 프레임 노출 하에서 High Gain (High conversion gain)과 Low Gain (Low conversion gain)의 이중 이미지를 결합함으로써 SmartSens의 혁신적인 PixGain HDR(R) 기술을 통합하고, 이를 통해 고품질 HDR 이미징에서 아티팩트-프리(Artifact-free) 모션 캡처를 실현했다. 그뿐만 아니라, SC550XS는 최대 120Db의 3-노출 Staggered HDR에서 4K 30fps 영상을 지원하고, 100dB의 2-노출 Staggered HDR에서 60fps 영상을 지원한다. 그에 따라, 카메라는 다양하고 높은 영역 기술을 결함함으로써 각 장면의 하이라이트와 그림자에서 더욱 풍부한 디테일을 포착할 수 있다.

100% 전체 픽셀 및 전방위 자동 초점 커버리지를 제공하는 AllPix ADAF(R) 기술 

위상차 초점과 같이 촬영 시 센서에서 일부 픽셀을 이용하는 기술과 비교했을 때, SC550XS에 사용된 AllPix ADAF(R) 기술은 전체 픽셀 2x2 SmartQCell(TM) 마이크로 렌즈 설계(100% 전체 픽셀 및 전방위 자동 초점 커버리지를 달성하기 위해 수평 및 수직 픽셀 비닝을 결합)를 특징으로 한다. 따라서, 윤곽선이 흐린 사물에서 자동 초점 성능을 최적화하는 한편, 어두운 장면에서도 정확하고 빠른 자동 초점을 제공할 수 있다.

전력 소비량은 적으면서 더 우수한 성능

SC550XS는 업계에서 이전 세대 메인 카메라 CIS에 사용된 40nm 공정보다 장치 속도가 더 빠르며 낮은 전압에서 작동하는 첨단 22nm HKMG Stack 공정을 사용하기 때문에, 이미지 센서가 더 높은 프레임률과 더 낮은 전력 소비량에서 작동할 수 있다. 성능 수준이 동일할 경우, 22nm 공정은 전력 소비량을 30% 줄일 수 있다. 그뿐만 아니라, SmartSens의 혁신적인 저전력 소비 회로 설계 덕분에 SC550XS는 업계 내 유사 제품과 비교해 작동 전력 소비량을 무려 43%나 줄일 수 있어, 고급 스마트폰의 배터리 수명을 연장시킨다. 또한, 업그레이드된 픽셀 공정과 결합된 2x2 SmartQCell(TM) 마이크로-렌즈 설계로 SC550XS의 QE(Quantum Efficiency)가 82%에 달해 우수한 저조도 장면 촬영 성능을 보인다.

추가로, 업계 내 유사 제품과 달리, SC550XS는 FWC가 20% 증가하고, 판독 노이즈와 FPN은 각각 20%와 40% 감소했다. 따라서 최상의 저조도 성능을 유지하는 한편, 이미징의 섬세한 질감을 더욱 향상시킨다.

SmartSens 공동 설립자 겸 최고기술책임자(CTO) Dr. Yaowu Mo는 "SC550XS는 플래그십 모바일폰 애플리케이션을 위한 자사의 획기적인 고해상도 고성능 제품"이라며 "이는 SFCPixel(R) 기술, SmartQCell(TM) 마이크로-렌즈 설계, AllPix ADAF(R) 기술 및 다열 평행 판독 기술을 포함해 특허를 획득한 자사의 여러 고급 이미지 센서 핵심 기술을 선보이는 한편, 첨단 22nm HKMG 공정을 이용한 것"이라고 설명했다. 그는 "그 결과, 색 재현뿐만 아니라 우수한 저조도 결과물에서 최대 50MP/8K 30fps Bayer RAW 고속 출력을 지원하고, 초저전력 소비량을 달성했다"라면서 "또한, 여러 개의 하드웨어 레벨 이미지 처리와 위상차 초점 알고리즘을 하나의 칩에 통합함으로써, 높은 동적 영역과 실시간 위상차 초점을 특징으로 하는 고품질 50MP/8K/4K 영상 출력을 지원한다"라고 말했다.

이어 Dr. Yaowu Mo는 "자사는 고속 전송 인터페이스 회로 설계 측면에서 0.9V 전력 공급에서의 전압 한계를 극복하고, 고해상도 고프레임률 영상 전송 수요를 충족하기 위해 C-PHY/D-PHY 인터페이스 프로토콜과의 완전한 호환성을 혁신적으로 달성했다"라며, "그뿐만 아니라, 모바일폰에서 현재 5G 무선 주파수 간섭이 점점 심각해짐에 따라, 자사는 EMI 성능 개선을 위해 확산 스펙트럼 기술로 이미지 센서의 방사선을 줄일 뿐만 아니라, 조정 성능을 높이기 위해 C-PHY 출력 변동폭을 지원함으로써 자체적인 간섭 방지 역량을 더욱 개선해 모듈 말단에서 정상적인 데이터 수신을 보장한다"라고 설명했다.

또한, 그는 "자사의 다양한 핵심 기술이 통합된 이 독창적인 제품이 고객에게 더 나은 사진과 영상 결과물을 제공하고, 최적화된 성능의 이미징 시스템을 구축할 것으로 기대한다"라고 덧붙였다.

X는 '미지의 미스터리'와 '미래의 무한한 가능성', 그리고 로마 숫자로 '10'을 의미한다. SmartSens의 10주년을 기념하는 제품인 SC550XS는 첨단 제품 성능을 통해 고급 모바일폰 카메라 애플리케이션을 지원할 수 있도록 설계됐다. SC550XS의 샘플링 제작은 올해 2분기에 시작하고, 양산은 올해 3분기에 시작할 예정이다. 동일한 공정과 기술 플랫폼을 기반으로 하는 맞춤형 사양 제품도 환영합니다. SmartSens의 SC550XS에 관한 추가 자세한 정보는 SmartSens 영업 부서로 문의하여 주시기 바랍니다.

SmartSens 소개

SmartSens Technology (Shanghai) Co., Ltd.는 고성능 CMOS 이미지 센서(CIS) 칩 설계 기업입니다. 본사는 상하이에 있으며, 전 세계 걸쳐 여러 국가의 도시에 연구센터를 설립했습니다.

SmartSens는 설립 후 이미징 기술의 한계에 도전하고, 고객 사이에서 인기를 얻고자 전념하고 있으며, SmartSens의 CMOS 이미지 센서는 감시, 머신 비젼, 자동차 및 휴대폰 카메라와 같은 광범위한 영역에서 첨단 이미징 솔루션을 제공하고 있습니다.

SmartSens는 더욱 광범위한 이미지 센서 포트폴리오를 제공함으로써, 지속적인 제품 혁신과 수많은 산업의 성장을 도모하는 데 전념하고 있습니다.

회사 웹사이트: https://www.smartsenstech.com/en/