半导体-汽车电子电气-汇编语言-图像分析

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半导体-汽车电子电气-汇编语言-图像分析

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半导体的灾备避险与长期建设

2022年10月7日，美国商务部工业和安全局（“BIS”）宣布了两项规则，旨在限制中国获得先进计算芯片，开发和维护超级计算机以及制造先进半导体产品的能力。规定本身及和相关专业内容，公开渠道已有广泛的解读。BIS在13日进行了一次公开简报，会议中对公众和相关利益方关注的问题作进一步的阐述说明。之后会有60天的公开评论期。

节后的半导体板块出现了全面大幅下跌，各种分析和所谓“内部人士”的消息被大量转发，进一步推高了事件的热度。这和前几次美国更新管控措施后的市场反馈有很大的不同，既反映出本次措施的力度和针对性，同时也说明资本和从业者的心态短期出现了恐慌和不安。

 美国对华策略清晰，推进步步为营 

a）美国国内对于遏制中国在先进科技领域的竞争能力是有强烈共识的，执政党和领导人的变动并不会改变这一共识，区别仅在于相关的实施方式会有不同；

b) 有可能被中国形成竞争优势的领域，包括下一代通信技术，人工智能，大数据，量子计算，空间技术，自动驾驶；以及生物技术，先进材料等。而半导体作为不可或缺的的底层技术，就成为了美国实施遏制的主要抓手和重点打击领域；

c) 从制裁华为中兴，EUV光刻机，芯片法案，友岸外包；到本次的管控加码，体现了美国在对华策略上，有清晰的目标和行动方案，在高科技上的脱钩毫无犹豫。

d) 利用长臂管辖，政府扶持资助等方式提升自身的半导体生产能力和供应链安全，同时吸引和约束欧洲，日本，韩国和中国台湾，以形成对我们的技术壁垒，降低对中国供应链的依赖。

新管制措施的影响大于预期  

a) 美国的管控措施近年来，不再区分民用和军用，而统一用产品和技术进行定义。使得国内公司从海外获取相应的设备，材料，技术和经验的可能性进一步降低。即便对于下游的应用领域（诸如人工智能）以正常的民用用途向美方采购管控的先进芯片，也必须预先获得许可，给国内高科技企业的发展和长期竞争能力影响很大。

b) 相关的美国，欧洲和日本供应商会更加谨慎地遵守美国的规定，出于对未来的负面预期，会减少在中国的投入。可以预见在未来几年内，国内半导体工厂的产能扩充将主要围绕成熟工艺开展，并以服务国内本土设计公司为主。

c) 本次管控的一个重大变化，是对相关技术和产品的从业美国人提出了明确和具体的约束。中国半导体行业内有大量核心技术和管理人员都是美籍，尽管大家对于类似政策的出台早有预期，但现实的冲击，尤其是对于大量非专业人士来说，仍然很有震撼力，让普罗大众意识到我们的产业还很脆弱，由此带来的心理挫折感更甚于产业本身的影响。

d) 从中国开始轰轰烈烈地半导体大发展，媒体以前所未有的热度给予了关注。其中大量内容以流量为目的，一味渲染”弯道超车“的虚假繁荣，无视半导体行业本身的发展规律和追赶的持久性，市场疯狂追捧，估值炒上天；一旦有所挫折，又缺乏耐心和韧性，资金争相逃窜。 

 本土半导体产业发展是持久战  

a) 半导体产业不同于中国取得巨大成功的一些优势产业，诸如光伏，电池，消费电子等。产业链条长，欧美长期领先的技术沉淀厚重，本土人才和配套产业薄弱。任何试图后发先至，弯道超车的想法都是狂热而可笑的。

b) 繁荣或者泡沫，是发展必需的条件，中国过去几年大量政府和市场资金的参与，为半导体行业各个环节创造了前所未有的创业机会，尽管绝大多数的项目是以替代性为目的产生的，并不具备全球的技术和成本优势，而且未来这些项目十不存一；但是这一过程会去芜存菁，快速完成人才的增长和成长， 各种技术的积累，规模化的龙头公司出现，才有可能进行更高水平的技术进步。

c) 我们认为，如何在商业化经营和举国体制攻坚上去平衡管理，是需要管理层的智慧去推动的。当前半导体的发展瓶颈是制造能力， 设备、材料、工艺是需要不断使用反馈来改进的，应当采取更有效的方式去激励部分晶圆厂的国产进度。

d) 中国本土市场提供了庞大的半导体需求，并且在各个应用领域都有强大的本土客户，这是本土半导体产业的有利因素。期待上游客户用更包容的态度，积极支持本土芯片的国产化替代。

e) 如何与非美国家的供应商合作是另一个关键因素，在市场化竞争的生产中，降低去美过程中的影响。

f) 我们认为，在成熟工艺节点（例如90nm）实现全国产设备材料的生产，是至关重要的的目标和里程碑，基于此，我们才有独立进化的可能；才能在与美国的博弈中获得更大的话语权。

g) 过去几年中，部分从业人员和机构以投机为唯一目的，利用政府及行业的优势资源，不关注核心技术研发， 不投身公司管理提升，以并购、整合、攒局为手段，干扰市场正常的发展。前段时间对于大基金相关人员的查处，我们认为恰逢其时。

h) 我们相信，应对美国近期的举措，中国政府一定也会通过法律，政策和资金的方式，继续为中国半导体产业提供支持。重新检讨一下过去几年的发展得失。统一认识，用更有策略和技巧的方式来应对美国的封锁。

i) 行业从业者，放弃幻想，保持耐心，保持韧性，坚定持续地投入研发。美方步步为营，我们结硬寨，打呆仗，逐步拓广我们的发展空间。

 半导体投资的思考

a) 半导体全球周期进入下行阶段，全球景气指标费城半导体指数（SOX）已经从年初下跌了40%多。节后的半导体下跌，既受到了美国新政的影响，也是市场本身调整压力的进一步释放。

b) 二级市场的估值调整尚未完全传递到一级市场，但是缺少核心技术和创新能力的创业团队已经感受到了寒冬的气息，预计未来两个季度一级市场的观望情绪将持续。

c) 从投资角度来看，行业的关注重点会更多集中于半导体设备和材料领域。

d) 作为一家专注于中早期项目的产业基金，我们始终坚持遵循产业发展规律，尊重技术，认同专注有理想的团队。共同为中国的半导体产业发展努力!

浅析蔚来的下一代电子电气架构

这两年，各个主机厂纷纷在技术日等大型场合发布自家的下一代电子电气架构，比如小鹏的X-EEA3.0中央计算平台+区域控制架构、理想的LEEA4.0区域架构、广汽埃安的中央计算平台架构——星灵架构、长城的计算平台架构GEEP3.0、大众的三域架构等。

 

 图1 上汽、广汽、长城的中央计算平台架构(来源网络)蔚来的下一代电子电气架构与其他主机厂一样，EEA更新的目的就是为了解软硬件不通用、软件不可迭代、应用功能固等问题，实现软件复用、快速迭代、快速灵活部署、软件平台化、代码高内聚低耦合。

 

 图2 架构更新的关键点下一代的电子电气架构中，蔚来的选择是区域控制器架构，整个系统由中央计算单元、区域控制器和高速以太网构建基本骨架，通过三者的协同，构建自适应、自学习系统，并且提供广泛的智能互联功能。如下图所示，环形拓扑，支持Fail-operational的双冗余系统，具有良好扩展性。

 

 图3 蔚来的下一代电子电气架构其中中央计算单元在性能上拥有1000TOPS以上的算力，主频大于1GHz。结合之前英伟达的官网信息，中央计算单元的主控是英伟达的Orin芯片，而且是由现有的Adam超算平台迭代过来的。

 

 图4 英伟达官方平台信息因为在最新的ES7上将搭载蔚来的Aquila 蔚来超感系统。该系统中有一个Adam超算平台。该平台的由四个 DRIVE Orin 系统级芯片（SoC）构成，所提供的超过 1000 TOPS 的算力，前两个系统级芯片负责处理车辆传感器组每秒产生的 8 千兆字节数据。第三个 Orin 作为备份，确保系统能够在任何情况下安全运行。第四个 Orin 支持本地训练，通过车队学习改进车辆并根据个人用户的喜好实现驾驶体验的个性化。

 

 图5 蔚来的adam超算平台Adam超算平台可以驱动各种智能功能并留出足够的裕量用于在未来通过 OTA 增加新功能。

对于区域控制器而言，其是一个支持中央计算平台的汽车小脑系统，其功能是：

• 分布式边缘计算框架；
• 车控仲裁中心；
• 面向服务通信的信息通信网络；
• 区域集中式数据中心；
• 整车配电枢纽；
• 获取智能传感器的数据和控制智能执行器的行为；

为了实现上述的功能，以及实现上面提到的平台化、高内聚低耦合、高重用性、灵活部署的特性，软件必须是面向服务的架构、广泛的采用中间件(SOME/IP、DDS等)。这就需要对现有的软件架构进行重构，首先是引入远程调用方式(RPC)，这也是SOA思想的核心，第二需要对传统常用的是本地调用方式(LPC)进行重构(这种方式是函数的本地调用、没有统一的机制和标准),比如统一RPC与LPC的接口，让LPC模拟Method、Request/Responce、Fire/Forget、Event等通信方式，实现服务对下层无感调用。另外由于区域控制器的资源有限，为了实现跨域功能融合、跨域功能隔离。蔚来的方法是在区域控制器上采用AMP多核架构，AMP 模式的 RTOS 在各个 CPU 上均运行一个操作系统实例，这些操作实例不一定完全相同。

 

 图6 AMP模式这样方式具有不需要MMU、运行开销小，支持不同功能安全等级的系统融合的特性，但是也带来了一些挑战，比如核心的负载没有统一的管理、多核通信机制开销、不同核心之间的启动时序难以管理等。这种工程技术问题随着经验和时间的积累，肯定是没问题的，况且蔚来已有自研域控制的经验积累，

 

 图7 蔚来ES8上自研底盘域控制器正如之前所说，不管是新势力还是传统主机厂，这两年都纷纷对自家的EEA架构进行大刀阔斧的革新，都瞄准中央计算单元架构而去，基本明后年都可以落地到量产车型上，从架构理念的先进性，以及主要控制器的主控芯片的先进性来说，都是可圈可点的。但是先进架构的掌控能力，性能释放的能力，以及软件功底才是对各家主机厂的真正考验，并且仅仅是开始，对架构的掌控以及运用需要不断地摸索、磨合、迭代。这才是各主机厂下阶段的重中之重。

汇编语言之母

不仅编写了第一个汇编语言，而且还完成了史上最早的机器翻译奠基工作。

2022年9月，汇编语言之母Kathleen Booth，在加拿大去世，享年100岁。

 

 

 汇编语言之母

Kathleen Hylda Valerie Booth教授是英国早期的计算机先驱之一。

想象一下，必须通过重新布线来对计算机进行编程。是不是很不可思议？

 

 

 1951年对ENIAC进行编程

在1940年代中期，第一台通用电子计算机就是以这种方式工作的。

像ENIAC这样的计算机，最初并没有用于代码的内部存储。如果我们想要用它编程，就要操纵数千个开关和电缆，而这些开关和电缆所在的位置，就是程序。

 

 

 所有带旋转开关的单元都是需要大量编程的地方

此时的编程，必须手动更改数千根电缆和开关，或者在卡片上打孔，然后将卡片送入计算机，这可能需要数天时间，而且极易出错。

在Kathleen Booth开始研究计算机的那个年代，有那么一小群人，开始产生了将程序存储在计算机内部的想法。而她也是最早研究「软件」这一新概念的人之一，她从中看到了需求，发明了汇编语言，使计算机编程更加人性化。

1922年7月9日，Kathleen Hylda Valerie Britten出生于英国伍斯特郡。

二战期间，她就读于伦敦大学皇家霍洛威学院，并于1944年获得数学学士学位。

毕业后，她成为一名皇家飞机研究所的研究员。两年后，她入职伦敦大学伯贝克学院（Birkbeck College），先后担任研究助理、讲师、研究员。

 

 

 她还曾在英国橡胶生产商研究协会（BRPRA）工作，就是在那里，她遇到了未来的丈夫——数学家、物理学家Andrew Donald Booth。

Andrew Booth在与X射线晶体学家JD Bernal 教授（伯纳尔球的发明者）合作期间，使用X射线衍射数据来研究晶体结构。他发现手动计算非常繁琐，于是造了一台模拟计算机，来自动化部分步骤。

1946年，他在伯贝克担任纳菲尔德研究员。但由于学院没有空间，而且由于BRPRA为其提供资金，所以他的工作是在BRPRA的设施上完成的。

就在那时，他遇到了Kathleen。同年，Kathleen和Andrew在伯贝克学院合作发明了一台早期的数字计算机——自动中继计算机（ARC）。ARC使用纸带进行输入，实际上是一台用作傅立叶合成器的专用计算机。

 

 

 Kathleen、Xenia Sweeting和Andrew于1946年在ARC上工作

Andrew Booth设计了ARC，而Kathleen Britten和助理Xenia Sweeting构建了硬件。

在此期间，他们一同创建了如今的伯贝克计算机科学与信息系统系。

1945年，约翰·冯·诺依曼（John von Neumann）撰写了一份名为「EDVAC报告初稿」的文件，在这份文件中，他描述了后来被称为计算机的冯·诺依曼架构。

 

 

 在这个架构中，他定义了计算机的各个部分，特别是存储在计算机内存中的程序。出于这个原因，它也被称为存储程序计算机。

 

 

 在经典的冯·诺依曼计算机架构中，地址空间大部分用于指向内存，其余部分用于指向外部设备：内存并不关心里面存储的是什么

1947年，Andrew和Kathleen在普林斯顿大学与冯诺依曼和IAS机器合作时，编写了一个程序，用于在电子计算机上实现翻译词典，前提是提供必要的存储容量。这是史上最早的机器翻译奠基工作。

在这一年，Bernal帮助Kathleen和Andrew从洛克菲勒基金会申请到了访问普林斯顿高等研究院的资金。在此期间，Andrew和Kathleen与冯诺依曼一起共事了6个月。

根据Andrew的说法，在访问期间，只有Bernal的朋友约翰·冯·诺伊曼在任何时间都会接待他们。

 

 

 一个简化的内存管理系统——CPU中的程序计数器不再直接指向内存，而是产生一个进入MMU的虚拟地址，重定位常量添加到虚拟地址，以在内存中创建物理地址

就是这次访问，让他们第一次听说了冯诺依曼架构。受到启发，他们重新设计了ARC，仅用了2个月就设计了机器的继电器部分，并且提出了关于ARC2的构想。

还是在1947年，Kathleen和他还写了两份关于它的报告《通用电子数字计算机设计中的一般考虑因素》和《ARC编码》。其中第一份报告广为流传。在其中，他们详细介绍了冯诺依曼架构机器，并介绍了内存的不同选项。

此外，这份报告还描述了她发明「汇编语言」的前身，她在报告中将其命名为Contracted Notation。这是对计算机编程进行抽象思考的第一步，无需编写显式的1和0或机器代码指令。

在这份报告中，Kathleen的编程能力大放异彩。并且，她设想了同步与异步操作的可能性，这可是在1947年！在此之后，我们唯一能够找到的异步描述来自1980年代中期。

同步与异步操作将允许程序中的多条指令并行执行。因此，在执行下一条指令之前，程序不会被阻止等待当前指令的结果。这将有效地改善程序执行时间，即处理所有指令所需的时间。

 

 

 摘自《通用电子数字计算机设计中的一般考虑因素》

第二份报告「Coding For ARC」，于1947年9月出版。在这份报告里，Kathleen首次详细介绍了ARC2「汇编语言」。

在该报告中，Kathleen还解释了orders（现在称为指令instructions）是如何由加载到某种存储中的0和1表示的。

通过汇编语言，我们不必再记住机器代码10010110作为指令，只需记住并输入汇编语言助记符MOV作为指令。

 

 

 不过，目前已无法找到这份报告的数字副本。

在1948年，Andrew和Kathleen将研究方向转向简单电子计算机（SEC），然后是通用电子X射线计算机或APE(X)C。现在，我们可以在MESS模拟器中试用APE(X)C 。

 

 

 Hollerith电子计算机（HEC）是世界上现存最早的电子计算机之一

他们最著名的机器APEC（通用电子计算机）是在1949年设计出来的。

1951年，BTM使用其硬件电路作为HEC1计算机设计的基础，这种计算机在1950年代末直接成为最畅销的英国计算机，安装了近100台。

 

 

 在下面这个视频中，可以看到关于HEC1的介绍。

他们还一起发明了旋转存储设备。在1940年代后期，他们试图制造可工作的光盘，但失败了，不过，他们成功地建造了世界上第一个磁鼓存储器，该存储在1950年代被广泛用于主存储器和后备存储。

 

 

 在磁鼓存储器中，信息存储在滚筒上的可磁化条上，数字信息存储为二进制磁性图案

1950年，Kathleen和Andrew结婚，就在同年，Kathleen从伦敦大学获得了应用数学博士学位。

为了争取更多资金，两夫妇再次前往洛克菲勒基金会。基金会提出的条件：必须让APE(C)X既可以用人类语言，也可以用数学语言。这也就是我们所熟知的自然语言处理。

他们做到了，在1955年11月，他们展示了机器翻译的过程。

 

 

 他们的目标是实现准确的技术翻译，而不是追求文学质量。

他们在伯贝克学院时，与学生一起做了很多NLP的工作，同时在1965年至1972年间，他们为加拿大国家研究委员会从事英法翻译工作。

Kathleen在1958年出版的《自动数字计算器编程》，可能是第一本由女性撰写的关于编程的书。

 

 

 在这本书中，她介绍了和同事在1965年之前一直在研究的一些算法，比如单词替换、词干和词尾处理。

她的另一个开创性工作是通过编程模拟神经网络，来识别动物。这距离史上第一次在计算机上运行神经网络，仅仅过了四年。

Booth一家于1962年离开伯贝克学院，移居加拿大，先后在萨斯喀彻温大学、湖首大学工作。

 

 

 她于 1978 年从湖首大学退休，但可以看到，在1993年、她已经71岁高龄时，还发表了和儿子Ian JM Booth博士共同撰写的论文《使用神经网络识别海洋哺乳动物》。

 

 

 Kathleen Booth于2022年9月29日去世。伯贝克学院发文悼念。

 

 

 David Wheeler：1985年计算机先锋奖得主

不过，相比于这位来自英国的女性，更加广为人知的是另一位男性——David Wheeler。

为此，美国IEEE计算机协会还在1985年为他颁发了计算机先锋奖。

 

 

 当时，作为与Maurice Wilkes一起研究剑桥大学Edsac（电子延迟存储自动计算机）的团队成员，David Wheeler负责为计算机提供指令的系统。

Wheeler开发的「初始指令」（initial orders）让Edsac的指令可以用一种简单的语言编写，而不再是「人肉输入」二进制数字。

此外，他还开发了「Wheeler Jump」，允许程序将控制权传递给子程序，也就是用Basic写过程序的人都知道的「goto」语句的前身。

 

 

 David John Wheeler于1927年出生在伯明翰。1945年，他获得了剑桥大学三一学院的奖学金，在那里他学习数学，并于1948年毕业。

在此期间，Maurice Wilkes在重新开放的数学实验室工作，从事一个名为Edsac的存储程序电子计算机的建造项目。

 

 

 Edsac的第一个程序于1949年3月在Edsac上运行，其中就包括了Wheeler开发的「初始命令」，一个可以将简单的命令翻译成计算机所需的二进制指令的程序。这使得Edsac可以由非专业人员进行编程，并标志着编程语言的发展迈出了第一步。

为Edsac编写程序的经验使Wheeler和他的同事Maurice Wilkes和Stanley Gill在1951年出版了第一本针对程序员的书「The Preparation of Programs for an Electronic Digital Computer」，同年，Wheeler获得了实验室授予的第一个博士学位。

 

 

 1955年，应用数学的研究学生Joyce Blackler开始在工作中使用Edsac，并认识了David Wheeler。他们于1957年8月结婚。

1965年他成为达尔文学院的研究员，1966年在加利福尼亚大学伯克利分校工作，研究如何将在线终端与大型计算机连接起来。1968年，他在贝尔实验室工作了一段时间。1977年，他成为计算机科学教授。

他在1970年被选为英国计算机学会的会员，1981年成为最早被选为皇家学会会员的计算机科学家之一。

1984：美国女性离开代码的那一年

但凡是对编程历史有所了解的人，必然听说过Ada Lovelace和Grace Hopper。她们和其他从业的女性一起，对现代编程产生了巨大影响。

但现在，你能叫出名字的「大人物」，无疑是像史蒂夫·乔布斯、比尔·盖茨和马克·扎克伯格这样的男性。

那么，曾经的女性都去了哪里？

时间回到第二次世界大战期间，当时第一批「程序员」有很多都是女性，如计算公司（CompInc.）的创始人Elsie Shutt和创造了第一个编译器的Grace Hopper。

战争胜利之后，虽然有越来越多的男性加入，但女性不仅仍然从事着科学和技术领域工作，而且攻读计算机科学学位的人数也在不断增长。

直到，1984年……

 

 

 在20世纪80年代中期，计算机开始成为美国人的家庭用品。

当时，计算机在市场上的定位主要是面向商业和游戏的，而这两类产品的受众基本上都是男性。

 

 

 此外，电影院里的电影和电视上的广告为程序员确立了一个独特的身份：书呆子，年轻男性。

看看这个玩具反斗城的Commodore 64的广告就知道了。

不难想象，初高中的男孩们显然会比同龄的女孩，更容易接触到电脑。而这一差距，在他们升入大学时便会显现出来。上世纪70年代，计算机科学的教授普遍认为新生是不具备任何计算机相关的经验。但随着个人电脑在80年代变得越来越普及，教授们也越来越觉得他们的学生是玩着电脑长大的。对于家里没有电脑的Patricia Ordóñez来说，这无疑是一道难以逾越的鸿沟。还在上中学的时候，Ordóñez数学成绩极佳。因此，当他进入约翰霍普金斯大学时，最初的志愿是攻读计算机科学或电气工程专业。然而，当Ordóñez来到第一堂入门课时才发现，周围男同学对计算机的了解都比她要早得多，而自己却不得不问一些「常识性问题」。「有一次，教授在回答完之后，停下来看着我说：『现在你应该知道了吧。』」虽然Ordóñez在后来也通过了课程，但也获得了人生中第一个C。最终，她选择放弃，主修了外语。不过，十多年后，她又回到了计算机领域，并最终获得了计算机科学的博士学位。现在她是波多黎各大学的计算机科学助理教授。参考资料：https://www.theregister.com/2022/10/29/kathleen_booth_obit/https://hackaday.com/2018/08/21/kathleen-booth-assembling-early-computers-while-inventing-assembly/https://www.dcs.bbk.ac.uk/about/history/https://www.computer.org/profiles/david-wheelerhttps://www.codefellows.org/blog/1984-year-women-left-coding/

噪声分析与图像传感器生产

最近看业内新闻，听说三星的图像传感器工厂购买了Keysight的噪声分析设备，用来测量分析sensor的1/f noise和Random Telegraph noise。以前没听说过Keysight这家公司，上网wiki了一下，原来就是大名鼎鼎的安捷伦，把信号测量设备部门分拆出来就成了现在的Keysight，中文名叫‘是德科技’。惠普（HP）是安捷伦的前身，在1999年把测试测量设备部门分拆命名为安捷伦。所以也就是惠普 --> 安捷伦--> Keysight。

现在大家大都以为惠普就是个生产打印机电脑之类产品的公司，实际惠普是做测试测量仪器起家的。1939年，威廉·休利特 (William Hewlett) 和大卫·帕卡德 (David Packard) 在加州的帕洛阿尔托 (Palo Alto) 的一个车库里，创办了惠普公司，开发科学和医学测试仪器，所以惠普真正的专长是信号测试测量，后来才开始生产打印机和电脑这些办公产品并变得为大众所知。1999年，惠普把测试测量仪器部门分拆成安捷伦，并且IPO成独立公司，是当时历史上规模最大的IPO，总共募集了21亿美元，而创业之初，两个创始人总共投入了只有538美元。到了2014年，安捷伦觉得自己已经变得过于庞大，于是又进行了分拆，所以就有了Keysight。所以三个品牌都是惠普系，Keysight是真正继承创始人的技术衣钵，所以其广告词是：“Unlocking measurement insights for 75 years.” 。

那么什么是1/f噪声和random telegraph 噪声，为什么在图像传感器生产中，测量这两种噪声尤为重要呢？

1/f噪声也叫粉色噪声，或者闪烁噪声，它是一个与频率成反比的噪声信号，所以记作1/f；

 

 

 由上图可以看出，1/f噪声随着频率升高而减少。在有限频宽内，1/ƒ噪声以3dB每倍频程衰减，因此在高频段就不会有1/ƒ噪声出现。（而白噪声在每赫兹上都有相同能量。）

所以1/f噪声是一种低频噪声，从人类视觉的图像质量角度来说，对这种低频噪声尤其讨厌，而高频噪声反而会在视觉上可以起到一点提高清晰度的作用，所以图像传感器厂家要尽量地压低1/f噪声。

Random Telegraph 噪声，也有的叫Random Telegraph Signal（RTS）噪声。这种噪声的形态像电报信号，在时间轴上高高低低变化，所以叫随机电报信号噪声。

 

 不是在所有像素上均匀分布，而是在有的像素上高一些，有的像素上低一些，体现出空间上的非均匀性，这一点也在图像质量上尤为可恶。

从下图可见，不同level的RTS噪声，会导致pixel 1，2，3的亮度差异。

 

 

 RTS与半导体的生产工艺有关，也就是有的pixel在工艺上有瑕疵，它的RTS noise就会高。

如下图可以看到，pixel 3在时域上与其它像素呈现出的不同，像一个电报高高低低的信号，老师当年讲解RTS噪声时说，这个Pixel 3的曲线丰富，像一个nice woman,我当年在讲义上还特意记上了一笔。

 

 

 但是从图像质量来说这个RTS pixel就非常不nice，我们在做sensor 特征分析的时候，就要找出这个传感器上到底有多少RTS pixel,他们的具体位置，以及时域特征，这样才可以从图像传感器的生产工艺上去检讨以提高产品的图像质量。

现在的cmos 图像传感器像素尺寸越来越小，工艺的控制也就更难，可想而知对sensor的信号有效测量才能保证可靠的工艺控制。很欣慰最近看到了手机公司VIVO的招聘启示上已经开始招聘专门的sensor特性测量工程师，说明手机相机厂家意识到sensor 测量在订制图像传感器过程中的重要性。

 

 

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人工智能芯片与自动驾驶

来源：https://www.cnblogs.com/wujianming-110117/p/16842940.html