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新形势下我国集成电路发展的回顾与展望

2020-11-10 09:07 次阅读

11月9日,第十八届中国半导体封装测试技术与市场年会在甘肃天水举行,国家科技重大专项(02)专项专家组总体组组长叶甜春发表了以《新形势下我国集成电路发展的回顾与展望》为主题的演讲。他在演讲中指出,芯片问题是事关百年发展的长期战略问题,不是短期应急问题,必须要持之以恒的发展。

叶甜春指出,如今全社会都在重视芯片,因为芯片对全人类而言,就像是工业化时代的钢铁一样。中国在工业化时代用了50年解决炼钢的问题,最终支撑起了我国工业化时代的经济腾飞。而在我国的信息化时代,作为最大短板的芯片同样需要一个30年以上的长期战略来解决。

产业链版图完善

2008年,我国集成电路进口额超过1000亿美元,到现在每年仍有3000亿美元的集成电路进口。叶甜春表示,过去中国一直在依靠引进的技术和基础产品来做加工制造业,所以只能被称为“中国加工”,而不是“中国制造”。要解决这个问题并非三五年就能做到,而是二三十年,甚至是更长时间。另外,对于国家发展的百年大计而言,不能盲目跟风。企业应该找准自己的定位,把属于自己的功课做好。

新形势下我国集成电路发展的回顾与展望

实际上,随着2008年国家科技重大专项实施,尤其是专攻集成电路的01、02专项和以集成电路为重点之一的03专项实施以后,国家的新一轮集成电路攻关已然开启。加上2014年出台的《国家集成电路产业推进刚要》,设立了国家集成电路产业基金。这些举措都为中国集成电路产业发展奠定了坚实的基础。

“曾经,中芯国际只与国际先进工艺水平相差1代,而现在落后了2~3代。但以往的中芯国际几乎所有设备和材料都是进口的,工艺逼近的背后实际还隐藏着巨大的技术鸿沟。虽然现在在制程上仍然有较大的实力差距,但我们整个产业链的版图已经布局完成,整体差距实则是在不断缩小。”叶甜春如是说。

叶甜春进一步指出,在国家科技专项过去12年的引领下,中国集成电路产业链构建了比较完整的创新体系,建立了半导体产业链,设计、制造、封测以及设备和材料等全产业竞争力大幅提升。同时还培育了一批富有创新活力,具备一定国际竞争力的骨干企业,成为产业支柱。

产品设计方面,高端芯片设计能力大幅提高,CPUFPGA、通信SoC等取得重大突破。产业规模快速增长,达到全球第二,并形成了综合创新实力和良好的发展态势,具备了打破遏制,实现自主发展的能力。从2012年到2019年,我国集成电路设计产业销售收入从680亿元增长到了3084亿元,年复合增长率高达24%。设计公司的数量也从570家增加到1700多家。

制造工艺方面,55~14nm电路和先进存储器工艺量产,面向产品的特色工艺正逐步丰富,7nm技术正在研发,3~1nm技术的理论研究也同步取得进展。在02专项的推动下,2020年我国集成电路晶圆制造业销售额收入预计将达到2536亿元(较2010年增长5.67倍),占全国集成电路产业的27.3%,占世界同业中的比重也将达到19.2%。

封装集成方面,从中低端进入高端,基本摆脱受制于人的状况。2008年前,封装集成领域的高端技术基本空白,而2020年达到国际先进水平技术种类覆盖已高达90%。传统封装种类与产业规模均达到世界第一,2019年前三家企业销售额超100亿元(2008年不到20亿元)。

设备和材料方面,对55~28nm技术已经形成整体供给支撑能力,部分产品进入14~7nm,并被国内外生产线采用。具体而言,我国自研设备品种覆盖率已经达到40%左右,封装光刻机已实现量产,晶圆制造光刻机正集中攻关,EUV光刻机预研已开展多年;自研材料品种超过100种,品种覆盖率达25%。

泛半导体产业方面,由于光伏、LED等产业的关键设备大批量国产化,推动了产业整体竞争力的大幅提升,国产设备和材料在这些产业规模跃居世界第一的过程中发挥了显著作用。

知识产权方面,在重大专项的支持下,我国集成电路制造相关知识产权数量大幅增加。02专项实施以来,共申请专利30429件,其中发明专利25221件,实用新型专利1849件,国际专利3358件。在此前提下,国内制造工艺、封装、设备和材料产品研发与技术升级已不再成套引进技术,而是以自主研发为主,与国际伙伴互惠合作。

叶甜春表示,中国集成电路产业的版图已经基本布局完成,当下要以自主研发为主,建立“以我为主”的国际合作,这需要在未来不断创新,通过尖端技术专利来在国际上地位。

总结教训,迎接机遇与挑战

遭一蹶者得一便,经一事者长一智。在我国半导体事业发展的历程中,也有不少的教训值得总结。叶甜春指出,主要包括四个方面,第一是未能持之以恒:我国半导体事业发展始于1958年,先后经历了六七十年代、八九一十年代、二十一世纪等几个时期,采用运动式、问式投入,多次另起炉灶,每次停顿和另起炉灶都导致前功尽弃;第二是自主创新未能持续:八十年代大量引进“33条线”十年代重点工程以交钥匙工程全套引进技术,忽视自主研发,导致技术积累和研发队伍大量流失,陷入“引进-落后再引进”怪图;第三是创新主体不明确:产学研分离企业迷信引进技术,不信任自主研发;研究机构自成体系,与企业脱节;第四是技术成果的考核和应用缺乏有效机制科技成米验收靠专家评价,而非用户评价。

吸取历史经验教训之后,才能更好地迎接发展机遇,和更自如地直面挑战。提及中国半导体发展的机遇和挑战,叶甜春认为目前分别由三大机遇和三大挑战,机遇包括智能化应用扩大、高科技产业发展、传统产业升级为集成电路提供了巨大市场空间;中国拥有全球最大规模电子信息制造业,是集成电路产业发展的本土优势;各级政府、社会各界、各个领域已凝聚起高度共识,创新环境与投资环境不断改善。

主要面对的挑战则包括:美国对中国的遏制将是长期战略,要有长期应对的准备;已完成“打基础、建体系”任务,需要尽快解决“补短板、保安全”问题并转入“加长板、强实力”的新阶段;以产品为中心,解决关键领域和行业高端芯片的供给问题。

作为百年大计,集成电路产业的发展还需要面对一些需要长期解决的问题。叶甜春表示,对集成电路本身而言,装备、材料、软件工具作为核心基础,将是国际博弈的长期焦点。“系统-芯片-工艺-装备材料”协同形成一种良性生态,才能为国产化产品提供迭代优化的空间。

叶甜春进一步指出,解决“卡脖子”问题不能靠“大而全”,而是要靠建立局部优势,掌握反制手段,形成竞争制衡。随着尖端工艺接近物理极限,基础研究和前瞻技术探索还需要进一步加强,一是防止出现“拐点”,二是寻求变革性创新机遇。另外,随着技术差距的缩短,“短兵相接”的企业研发压力和投入成倍增长,渴求政府的研发支持。而现有重大专项2020年结束,新专项未启动,一旦出现“间歇期”,则可能重蹈覆辙、前功尽弃。

经过六十年的发展,中国集成电路产业进入了一个新阶段。叶甜春表示,中国已经建立较完整的技术体系和产业实力,并非“一无所有”,妄自非薄和盲目自大都是自乱阵脚。当前形势下最需要的是战略定力,要敢于坚持得到实践证明的有效做法(创新引领、产业跟进、金融支撑),在发展中去解决出现的问题。轻易地另起炉灶,将极大地增加探索成本,延缓已经加速的创新发展进程,重蹈当年运动式、间歇式攻关导致“不进则退”的惨痛训。

叶甜春还强调,不能孤立、被动地应对“短板”问题,必须要有中长期的系统性策划,靠整体能力的提升,靠局部优势的建立,形成竞争制衡,才能真正解决受制于人的问题。另外,也要坚持开放合作,通过创新合作开拓新的空间,在全球产业分工中从价值链低端走向高端。

最后,叶甜春表示,产业、创新、金融“三链融合”是中国半导体产业的必由之路,中国需要更专业的投融资平台和更宽松的信贷政策扶持,并且要防止投资机资本产生短视和泡沫。
责任编辑:tzh

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NCV4264-2 LDO稳压器 100 mA 低Iq 高PSRR

NCV4264 LDO稳压器 100 mA 高PSRR

4是一款宽输入范围,精密固定输出,低压差集成稳压器,满载电流额定值为100 mA。输出电压精确到±2.0%,在100 mA负载电流下最大压差为500 mV。 内部保护免受45 V输入瞬变,输入电源反转,输出过流故障和过高的芯片温度。无需外部组件即可启用这些功能。 特性 优势 5.0 V和3.3 V固定输出电压和2.0%输出电压精度 严格的监管限制 非常低的辍学 可以在低输入电压下启动时运行。 保护: -42 V反向电压保护短路保护热过载保护 在任何汽车应用中都不需要外部组件来启用保护。 AEC-Q100合格 符合汽车资格标准 应用 终端产品 车身与底盘 动力总成 发动机控制模块 汽车 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 13:02 279次 阅读
NCV4264 LDO稳压器 100 mA 高PSRR

NCV4264-2C LDO稳压器 100 mA 低Iq 高PSRR

4-2C是一款低静态电流消耗LDO稳压器。其输出级提供100 mA,输出电压精度为+/- 2.0%。在100 mA负载电流下,最大压差为500 mV。它具有内部保护,可防止45 V输入瞬变,输入电源反转,输出过流故障和过高的芯片温度。无需外部组件即可启用这些功能。 特性 优势 最大60μA静态电流,负载为100μ 在待机模式下节省电池寿命。 极低压降500 mV( max)100 mA负载电流 可以在低输入电压下启动时运行。 故障保护: -42 V反向电压保护短路/过流保护热过载保护 在任何汽车应用中都不需要外部组件来启用保护。 5.0 V和3.3 V固定输出电压,输出电压精度为2%,在整个温度范围内 AEC-Q100合格 应用 终端产品 发动机控制模块 车身和底盘 动力总成 汽车 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 13:02 239次 阅读
NCV4264-2C LDO稳压器 100 mA 低Iq 高PSRR

NCV8772 LDO稳压器 350 mA 低Iq

2是350 mA LDO稳压器,集成了复位功能,专用于微处理器应用。其坚固性使NCV8772可用于恶劣的汽车环境。超低静态电流(典型值低至24μA)使其适用于永久连接到需要具有或不具有负载的超低静态电流的电池的应用。当点火开关关闭时,模块保持活动模式时,此功能尤其重要。 Enable功能可用于进一步降低关断模式下的静态电流至1μA。 NCV8772包含电流限制,热关断和反向输出电流保护等保护功能。 特性 优势 固定输出电压为5 V 非常适合为微处理器供电。 2%输出电压上升至Vin = 40 V 通过负载突降维持稳压电压。 输出电流高达350 mA 我们广泛的汽车调节器产品组合允许您选择适合您应用的汽车调节器。 RESET输出 禁止微处理器在低电压下执行未请求的任务。 汽车的NCV前缀 符合汽车现场和变更控制& AEC-Q100资格要求。 低压差 在低输入电压下维持输出电压调节(特别是在汽车起动过程中)。 超低静态电流24μA典型 符合最新的汽车模块要求小于100μA。 热关机 保护设备免受高温下的永久性损坏。 短路 保护设备不会因电流过...
发表于 07-30 12:02 160次 阅读
NCV8772 LDO稳压器 350 mA 低Iq

NCV8770 LDO稳压器 350 mA 低Iq

0是350 mA LDO稳压器,集成了复位功能,专用于微处理器应用。其坚固性使NCV8770可用于恶劣的汽车环境。超低静态电流(典型值低至21μA)使其适用于永久连接到需要具有或不具有负载的超低静态电流的电池的应用。当点火开关关闭时,模块保持活动模式时,此功能尤其重要。 NCV8770包含电流限制,热关断和反向输出电流保护等保护功能。 特性 优势 固定输出电压为5 V 非常适合为微处理器供电。 2%输出电压上升至Vin = 40 V 通过负载突降维持稳压电压。 输出电流高达350 mA 我们广泛的汽车调节器产品组合允许您选择适合您应用的汽车调节器。 RESET输出 禁止微处理器在低电压下执行未请求的任务。 汽车的NCV前缀 符合汽车现场和变更控制& AEC-Q100资格要求。 低压差 在低输入电压下维持输出电压调节(特别是在汽车起动过程中)。 典型值为21μA的超低静态电流 符合最新的汽车模块要求小于100μA。 热关机 保护设备免受高温下的永久性损坏。 短路 保护设备不会因电流过大而在芯片上产生金属开路。 非常广泛的Cout和E...
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NCV8770 LDO稳压器 350 mA 低Iq

MC33160 线性稳压器 100 mA 5 V 监控电路

0系列是一种线性稳压器和监控电路,包含许多基于微处理器的系统所需的监控功能。它专为设备和工业应用而设计,为设计人员提供了经济高效的解决方案,只需极少的外部组件。这些集成电路具有5.0 V / 100 mA稳压器,具有短路电流限制,固定输出2.6 V带隙基准,低电压复位比较器,带可编程迟滞的电源警告比较器,以及非专用比较器,非常适合微处理器线路同步。 其他功能包括用于低待机电流的芯片禁用输入和用于过温保护的内部热关断。 这些线性稳压器采用16引脚双列直插式热片封装,可提高导热性。 特性 5.0 V稳压器输出电流超过100 mA 内部短路电流限制 固定2.6 V参考 低压复位比较器 具有可编程迟滞的电源警告比较器 未提交的比较器 低待机当前 内部热关断保护 加热标签电源包 无铅封装可用 电路图、引脚图和封装图...
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MC33160 线性稳压器 100 mA 5 V 监控电路

NCV896530 双输出降压转换器 低电压 2.1 MHz

530双路降压DC-DC转换器是一款单片集成电路,专用于下游电压轨的汽车驾驶员信息系统。两个通道均可在0.9 V至3.3 V范围内进行外部调节,并可提供高达1600 mA的电流。转换器的工作频率为2.1 MHz,高于敏感的AM频段,并且相位差180°,以减少轨道上的大量电流需求。同步整流提高了系统效率。 NCV896530提供汽车电源系统的其他功能,如集成软启动,逐周期电流限制和热关断保护。该器件还可以与2.1 MHz范围内的外部时钟信号同步。 NCV896530采用节省空间的3 x 3 mm 10引脚DFN封装。 特性 优势 同步整改 效率更高 2.1 MHz开关频率 电感更小,没有AM频段发射 热限制和短路保护 故障保护 2输出为180°异相 降低输入纹波 内部MOSFET 降低成本和解决方案规模 应用 音频 资讯娱乐t 仪器 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 05:02 142次 阅读
NCV896530 双输出降压转换器 低电压 2.1 MHz

FAN53880 一个降压 一个升压和四个LDO PMIC

80是一款用于移动电源应用的低静态电流PMIC。 PMIC包含一个降压,一个升压和四个低噪声LDO。 特性 晶圆级芯片级封装(WLCSP) 可编程输出电压 软启动(SS)浪涌电流限制 可编程启动/降压排序 中断报告的故障保护 低电流待机和关机模式 降压转换器:1.2A,VIN范围: 2.5V至5.5V,VOUT范围:0.6V至3.3V 升压转换器:1.0A,VIN范围:2.5V至5.5V,VOUT范围:3.0V至5.7V 四个LDO:300mA,VIN范围:1.9V至5.5V,VOUT范围:0.8V至3.3V 应用 终端产品 电池和USB供电设备 智能手机 平板电脑 小型相机模块 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 04:02 310次 阅读
FAN53880 一个降压 一个升压和四个LDO PMIC

NCP1532 降压转换器 DC-DC 双通道 低Iq 高效率 2.25 MHz 1.6 A.

2双级降压DCDC转换器是一款单片集成电路,专用于为采用1节锂离子电池或3节碱性/镍镉/镍氢电池供电的便携式应用提供新型多媒体设计的核心和I / O电压。两个通道均可在0.9V至3.3V之间进行外部调节,每个通道可提供高达1.6A的电流,最大电流为1.0A。转换器以2.25MHz的开关频率运行,通过允许使用小电感(低至1uH)和电容器并以180度异相工作来减小元件尺寸,从而减少电池的大量电流需求。自动切换PWM / PFM模式和同步整流可提高系统效率。该器件还可以工作在固定频率PWM模式,适用于需要低纹波和良好负载瞬变的低噪声应用。其他功能包括集成软启动,逐周期电流限制和热关断保护。该器件还可以与2.25 MHz范围内的外部时钟信号同步。 NCP1532采用节省空间的超薄型3x3 x 0.55 mm 10引脚uDFN封装。 特性 优势 97%效率,50uA静态电流,0.3 uA关断电流 延长电池寿命和'播放时间' 2.25MHz开关频率 允许使用更小的电感和电容 模式引脚操作:仅在轻载或PWM模式下自动切换PWM / PFM模式 允许用户在轻载或低噪声和纹波性能之间选择低功耗 可调输出电压0.9V至3.3V 复位输出引脚...
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NCP1532 降压转换器 DC-DC 双通道 低Iq 高效率 2.25 MHz 1.6 A.

NCP1522B 降压转换器 DC-DC 3 MHz 600 mA

2B降压型DC-DC转换器是一款单片集成电路,针对便携式应用进行了优化,采用单节锂离子电池或三节碱性/镍镉/镍氢电池供电。该器件采用0.9 V至3.3 V的可调输出电压,可提供高达600 mA的电流。它使用同步整流来提高效率并减少外部部件数量。该器件还内置3 MHz(标称)振荡器,通过允许更小的电感器和电容器来减小元件尺寸。自动切换PWM / PFM模式可提高系统效率。其他功能包括集成软启动,逐周期电流限制和热关断保护。 NCP1522B采用节省空间的薄型TSOP5和UDFN6封装。 特性 优势 94%效率,50 uA静态电流,0.3 uA关断电流 延长电池寿命和'播放时间' 3.0 MHz开关频率 允许使用更小的电感(低至1uH)和电容 轻负载条件下PWM和PFM模式之间的自动切换 轻载时的低功耗 可调输出电压0.9V至3.3V 应用 终端产品 电源f或应用处理器 核心电压低的处理器电源 智能手机手机和掌上电脑 MP3播放器和便携式音频系统 数码相机和摄像机 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 02:02 168次 阅读
NCP1522B 降压转换器 DC-DC 3 MHz 600 mA

NCP1529 降压转换器 DC-DC 高效率 可调节输出电压 低纹波 1.7 MHz 1 A.

9降压型DC-DC转换器是一款单片集成电路,适用于由一节锂离子电池或三节碱性/镍镉/镍氢电池供电的便携式应用。该器件可在外部可调范围为0.9 V至3.9 V或固定为1.2 V或1.35 V的输出范围内提供高达1.0 A的电流。它使用同步整流来提高效率并减少外部元件数量。该器件还内置1.7 MHz(标称)振荡器,通过允许使用小型电感器和电容器来减小元件尺寸。自动切换PWM / PFM模式可提高系统效率。 其他功能包括集成软启动,逐周期电流限制和热关断保护。 NCP1529采用节省空间的扁平2x2x0.5 mm UDFN6封装和TSOP-5封装。 特性 优势 96%效率,28 uA静态电流,0.3 uA关断电流 延长电池续航时间和'播放时间' 1.7 MHz开关频率 允许使用更小的电感和电容器 在轻负载条件下自动切换PWM和PFM模式 轻载时的低功耗 可调输出电压0.9V至3.9V 即使在PFM模式下,同类最佳低纹波 应用 终端产品 电池供电应用电源管理 核心电压低的处理器电源 USB供电设备 低压直流电源电源管理 手机,智能手机和掌上电脑 MP3播放器和便携式音频系统 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 02:02 457次 阅读
NCP1529 降压转换器 DC-DC 高效率 可调节输出电压 低纹波 1.7 MHz 1 A.

NCV2575 降压转换器 开关稳压器 可调输出电压 1.0 A.

系列降压开关稳压器是单片集成电路,非常适合简单方便地设计降压型开关稳压器(降压转换器)。该系列的所有电路均能够以极佳的线路和负载调节驱动1.0 A负载。这些器件提供3.3 V,5.0 V,12 V,15 V的固定输出电压和可调输出版本。 此降压开关稳压器旨在最大限度地减少外部元件的数量,从而简化电源设计。标准系列电感器针对LM2575进行了优化,由多家不同的电感器制造商提供。 由于LM2575转换器是一种开关电源,与传统的三端线性稳压器相比,其效率要高得多,特别是在输入电压较高的情况下。在许多情况下,LM2575稳压器消耗的功率非常低,不需要散热器,也不会大幅降低其尺寸。 LM2575的特性包括在指定的输入电压和输出负载条件下保证4%的输出电压容差,以及振荡器频率的+/- 10%(0C至125C的+/- 2%)。包括外部关断,具有80 uA典型待机电流。输出开关包括逐周期电流限制,以及在故障条件下进行全保护的热关断。 特性 3.3 V,5.0 V,12 V ,15 V和可调输出版本 可调版本输出电压范围为1.23 V至37 V +/- 4%最大线路和负载条件 保证1.0 A输出电流 宽输入电压范围:4.75 V至40 V 仅需要4个外部元件 ...
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NCV2575 降压转换器 开关稳压器 可调输出电压 1.0 A.

NCV5171 升压转换器 280 kHz 1.5 A 用于汽车

1 / 73产品是280 kHz / 560 kHz升压调节器,具有高效率,1.5 A集成开关。该器件可在2.7 V至30 V的宽输入电压范围内工作。该设计的灵活性使芯片可在大多数电源配置中运行,包括升压,反激,正激,反相和SEPIC。该IC采用电流模式架构,可实现出色的负载和线路调节,以及限制电流的实用方法。将高频操作与高度集成的稳压器电路相结合,可实现极其紧凑的电源解决方案。电路设计包括用于正电压调节的频率同步,关断和反馈控制等功能。这些器件与LT1372 / 1373引脚兼容,是CS5171和CS5173的汽车版本。 特性 内置过流保护 宽输入范围:2.7V至30V 高频允许小组件 最小外部组件 频率折返减少过流条件下的元件应力 带滞后的热关机 简易外部同步 集成电源开关:1.5A Guarnateed 引脚对引脚与LT1372 / 1373兼容 这些是无铅设备 用于汽车和其他应用需要站点和控制更改的ons CS5171和CS5173的汽车版本 电路图、引脚图和封装图...
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NCV5171 升压转换器 280 kHz 1.5 A 用于汽车

NCP161 LDO稳压器 450 mA 超高PSRR 超低噪声

是一款线性稳压器,能够提供450 mA输出电流。 NCP161器件旨在满足RF和模拟电路的要求,可提供低噪声,高PSRR,低静态电流和非常好的负载/线路瞬态。该器件设计用于1μF输入和1μF输出陶瓷电容。它有两种厚度的超小0.35P,0.65 mm x 0.65 mm芯片级封装(CSP),XDFN-4 0.65P,1 mm x 1 mm和TSOP5封装。 类似产品:
发表于 07-29 21:02 251次 阅读
NCP161 LDO稳压器 450 mA 超高PSRR 超低噪声

AR0521 CMOS图像传感器 5.1 MP 1 / 2.5

是一款1 / 2.5英寸CMOS数字图像传感器,有源像素阵列为2592(H)x 1944(V)。它通过滚动快门读数捕获线性或高动态范围模式的图像,并包括复杂的相机功能,如分档,窗口以及视频和单帧模式。它专为低亮度和高动态范围性能而设计,具有线路交错T1 / T2读出功能,可在ISP芯片中支持片外HDR。 AR0521可以产生非常清晰,锐利的数字图像,并且能够捕获连续视频和单帧,使其成为安全应用的最佳选择。 特性 5 Mp为60 fps,具有出色的视频性能 小型光学格式(1 / 2.5英寸) 1440p 16:9模式视频 卓越的低光性能 2.2 m背面照明像素技术 支持线路交错T1 / T2读出以启用ISP芯片中的HDR处理 支持外部机械快门 片上锁相环(PLL)振荡器 集成颜色和镜头阴影校正 精确帧率控制的从属模式 数据接口:♦HiSPi(SLVS) - 4个车道♦MIPI CSI-2 - 4车道 自动黑电平校准 高速可配置上下文切换 温度传感器 快速模式兼容2线接口 应用 终端产品 视频监控 高动态范围成像 安全摄像头 行动相机 车载DVR 电路图、引脚图和封装...
发表于 07-29 16:02 645次 阅读
AR0521 CMOS图像传感器 5.1 MP 1 / 2.5