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醫療電子躍進的半導體推手(二): 先進FPGA

本文作者:廖惠如       點擊: 2013-10-14 10:35
前言:


受訪者:林逸芳(Yvonne Lin) 賽靈思工業行銷經理

在備受關注的醫療電子商機中,新世代的FPGA由於相當適合影像醫療的應用,因此相關廠商如Xilinx(賽靈思)近年在醫電市場表現搶眼。本刊透過專訪工業行銷經理林逸芳,希望對該公司對此市場的發展策略與設計方案有深入報導,並掌握智慧醫電的發展趨勢。

 

Q: Xilinx針對醫療電子的發展策略為何 ?

 

A:隨著人口老化和新世代的誕生,創新的醫療保健需求隨之增加。醫療設備供應商也投入設計功能豐富並具備差異化功能的產品,同時能夠縮短產品的設計週期和有效降低成本,期望藉此在市場上脫穎而出。賽靈思在醫療市場名列前十大半導體供應商,我們持續領先業界推出能滿足客戶對高效能與低功耗需求的元件產品。賽靈思秉持領先一個世代的技術,提供可因應醫療市場廣泛需求的多元化28奈米系列元件,滿足醫療應用對封裝尺寸、效能、功耗與成本等需求。

除了提供具備先進技術的元件外,賽靈思也提供可協助醫療應用系統設計人員大幅縮短開發時程的解決方案,例如就複雜的FPGASoC開發而言,系統編程抽象化的開發時程和傳統的RTL設計流程相比,速度提升了15倍以上。

我們深信,未來醫療電子市場除了效能有更高的要求外,也會進一步要求大幅降低功耗。因此,賽靈思產品的發展方向也是致力於滿足各種高效能和低功耗的要求。

Q. Xilinx針對醫療電子所提供最新設計解決方案與其優勢為何?

 

A:賽靈思的Kintex 7系列產品已被醫學影像應用的系統設計人員廣為採用,例如超音波影像器材就是其中一種應用。Kintex 7系列針對訊號處理和連接功能都提供了最佳性價比。這系列元件提供多達32通道的12.5Gbps SERDES收發器,可用於處理來自類比前端裝置(AFE)的高速資訊流。元件中的數位訊號處理 (DSP)和隨機存取記憶體(RAM)區塊可控制各種數位波束形成等處理過程之控管。此外,Kintex 7元件也可為影像重建提供硬體加速功能。

 

 

我們超越競爭對手的優勢有兩點:一是我們的元件皆已上市而且可以出貨,二是元件已內含經過硬體驗證的連結IP諸如JESD204BPCIeAuroraXAUI等傳輸協定,都是由賽靈思直接提供給客戶,協助他們可用高速的方法接收和傳輸大量資料。這些已上市的元件和IP可以簡化客戶的設計流程,讓客戶能夠更專注於演算法開發的核心技術。

針對可攜式醫療電子設備領域,業界首款All Programmable SoC Zynq-7000將會是最理想的解決方案。Zynq-7000是一款包含了兩個ARM Cortex- A9處理器、FPGA架構、SERDES收發器、高靈活度IO的系統單晶片。這個單一晶片的解決方案可減少BOM所需的基板空間,能符合可攜式應用對於重量和體積大小的要求。此外,Zynq-7000可提供不同的功耗模式,能夠在設備閒置時中止部分運作,能滿足可攜式醫療應用低功耗的嚴格需求。

 


 

Q. Xilinx投入20奈米以下製程FPGA研發將帶給醫療電子設計多大的創新空間 ?

 

A:賽靈思的20奈米元件產品將持續朝提升效能和降低功耗努力。例如X光醫療設備的要求是,有效降低使用時的輻射量,但仍能保有原本的影像品質有助醫生做出更精確的診斷,而這個密集的處理過程會需要更大量的效能才能達成如期效果。另一個例子是電腦斷層掃描設備,通常在病患接受掃描後20分鐘內則要看片瞭解掃描結果;但目前的趨勢是將等候看片的時程縮短為5分鐘內。這同樣也需要大量資料處理能力,而這僅能仰賴擁有平行運算架構的元件(FPGA)來達成高速的處理效率。


 

針對像可攜式超音波影像裝置這類型的應用,我們希望能讓醫生帶到偏遠地區為骨折和有心臟問題的病患者取得相關影像,進而快速進行診斷。這應用裝置的設計則同時具備高效能與低功耗的條件,缺一不可。

 

本文圖片提供: Xilinx

 

 
 

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