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ST마이크로일렉트로닉스, 차세대 컴퓨터 비전 애플리케이션 지원하는 고성능 ‘글로벌 셔터’ 이미지 센서 출시

• 혁신적 소형 픽셀로 VGA+(640x600), HD+(1124x1364)를 지원하는 초소형 사이즈의 글로벌 셔터 센서 제공
• 최적화된 솔루션으로 2D 및 3D 센싱 애플리케이션의 객체 감지 및 인식 기능 향상
• ST의 다이 적층 기술 이용해 독보적인 BSI(Back-side illumination) 글로벌 셔터 픽셀 구현

ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics)가 차세대 스마트 컴퓨터 비전 애플리케이션을 지원하는 고속 이미지 센서를 새롭게 출시했다. 이 센서는 움직이는 장면이거나 근적외선 조명이 필요할 때 왜곡 없는 이미지 캡처에 주로 사용되는 ‘글로벌 셔터(Global Shutter)’ 모드를 사용한다. 

ST의 첨단 이미지 센서 공정 기술은 최상의 픽셀 사이즈를 구현하면서도 높은 감도와 낮은 크로스토크(crosstalk) 모두를 제공한다. 실리콘 공정 기술의 혁신과 첨단 픽셀 아키텍처의 조합으로 보다 작은 센서 픽셀 어레이를 다이 상단에 구현하고, 다이 하단에 더 많은 실리콘 영역을 유지함으로써 디지털 프로세싱 성능 및 기능을 향상시킬 수 있다. 

이번 새로운 센서는 640 x 600 픽셀의 VD55G0와 1.5M 픽셀(1124 x 1364)의 VD56G3이다. VD55G0 및 VD56G3의 크기는 각각 2.6mm x 2.5mm 및 3.6mm x 4.3mm이고, 이는 해상도와 관련해 시중에서 가장 작은 솔루션이다. 특히 근적외선을 비롯해 모든 파장에서 낮은 픽셀간 크로스토크가 가능해 높은 대비의 매우 선명한 이미지를 보장한다. VD56G3에 내장된 광흐름(Optical Flow) 프로세싱 기능은 호스트 컴퓨터의 프로세싱이 없어도 이동 벡터를 계산한다. 이 새로운 센서는 증강/가상 현실(AR/VR), SLAM(Simultaneous Localization and Mapping), 3D 스캐닝을 비롯해 여러 다양한 애플리케이션에 매우 적합하다. 

ST의 아날로그, MEMS, 센서 그룹의 수석 부사장이자 이미징 서브그룹 사업 본부장인 에릭 오세다(Eric Aussedat)는 “새로운 글로벌 셔터 이미지 센서는 ST의 3세대 첨단 픽셀 기술을 기반으로 성능, 크기, 시스템 집적도를 획기적으로 개선했다”라며, “이 센서는 컴퓨터 비전 애플리케이션을 한 단계 더 발전시키면서, 설계자들이 미래형의 스마트하고 자율적인 산업 및 컨슈머 기기를 구현하게 해준다”고 밝혔다.

현재 주요 고객을 대상으로 샘플이 공급되고 있다. 가격 옵션 및 샘플 요청은 ST 한국지사를 통해 확인할 수 있다. 

[기술정보]
한 번에 한 줄씩 픽셀 데이터를 캡처하는 ‘롤링-셔터(Rolling-Shutter)’는 움직이는 이미지가 왜곡되거나 추가 보정 작업을 수행해야 하는 경우가 많다. 이와 달리 글로벌 셔터 센서는 각 프레임의 모든 픽셀 데이터를 동시에 저장한다.

완전 DTI(Deep Trench Isolation)를 비롯한 ST의 첨단 픽셀 기술은 단일 웨이퍼 레이어에 낮은 PLS(Parasitic Light Sensitivity)와 뛰어난 QE(Quantum Efficiency), 낮은 크로스토크를 결합한 초소형 2.61μm x 2.61μm 픽셀을 구현하므로 다른 픽셀 기술이 동시에 달성하지 못하는 특성을 제공한다. 

ST는 후면 조명(BSI) 웨이퍼에 소형 픽셀을 구현하고, 다이 하단에 광학 센서 및 관련 신호처리 회로를 수직으로 적층하는 방식을 사용하여 공간을 절감해준다. 이로써 센서 크기를 최소화하고, 완전 자율 광흐름(Optical Flow) 블록 등의 핵심 기능들을 상당수 내장하고 있다.

하단의 다이는 ST의 40nm 기술로 제작되며, 디지털 및 아날로그 회로를 통합하고 있다. 고밀도 저전력 디지털 회로는 최대 336개 영역에서 수집한 통계의 노출 알고리즘을 비롯해 자동결함 수정, 자동 다크보정 등의 하드웨어 기능을 모두 갖추고 있다. 완전 자율 저전력 광흐름 블록은 60fps 속도로 2,000개의 이동 벡터를 계산할 수 있다. 내장된 벡터 생성 기능은 증강/가상현실 또는 로봇공학에 매우 유용하며, 특히 프로세싱 성능이 제한된 호스트 시스템에서 SLAM이나 6DoF(Six Degrees of Freedom) 적용 사례를 지원한다. 

이 센서는 전체 조명 제어를 비롯해 시퀀싱 프로그래밍 기능으로 다중 프레임 컨텍스트도 지원한다. 또한, 통합 온도 센서, I2C 고속 모드+ 제어, 결함보정, 윈도잉(Windowing), 비닝(Binning), MIPI CSI-2 데이터 인터페이스까지 갖추고 있다.

STMicroelectronics 소개
ST에는 4만 8000명의 반도체 기술 크리에이터 및 제작자들이 최첨단 공정 시설과 더불어 반도체 공급 체인을 마스터링하고 있다. 통합형 디바이스 제조사로서 ST는 20만의 고객들, 수 천의 파트너사들과 협력하여 그들의 도전과제와 기회를 함께 하고 보다 지속가능한 세상을 지원하려는 니즈를 해결할 수 있는 제품, 솔루션, 에코시스템을 설계하고 구축한다. ST의 기술로 보다 스마트한 모빌리티, 효율적인 전력 및 에너지 관리, IoT 및 커넥티비티의 광범위한 구축을 실현할 수 있다. 또한, ST는 2027년까지 탄소 중립을 달성하는 데 주력하고 있다. ST에 대한 보다 자세한 내용은 www.st.com에서 확인할 수 있다.