世界各地對醫(yī)療保健的需求在不斷增長，對保健模式的要求也越來越高。不斷進步的醫(yī)療電子技術(shù)是滿足這些醫(yī)療保健需求的關(guān)鍵。這明顯的體現(xiàn)在兩方面，特別是醫(yī)院環(huán)境中。首先，預(yù)測和預(yù)防保健的發(fā)展提高了患者的生活質(zhì)量，在不斷發(fā)展的診斷成像平臺的支持下，社會醫(yī)療保健總成本也在不斷下降。其次，功能強大的、基于價值的便攜式醫(yī)療設(shè)備在性能上超越了幾年前的大型高成本設(shè)備，在此基礎(chǔ)上，政府政策能夠擴大醫(yī)療保健的覆蓋范圍。
目前推動中國醫(yī)療電子設(shè)計快速發(fā)展的幾個因素包括：
● 經(jīng)濟增長推動了市場需求
● 人口增長和老齡化，預(yù)期壽命延長等。
● 生活水平的提高，患者更高的期望。
● 慢性病發(fā)病率的增加(肥胖、呼吸系統(tǒng)疾病、心臟病)
● 政府政策覆蓋面越來越廣：在政府投資的激勵下，醫(yī)院采購預(yù)算不斷升級和擴張。
● 對醫(yī)療成像(可視化)和數(shù)字醫(yī)療設(shè)備不斷增長的需求
目前醫(yī)療設(shè)備具備下面的特性更容易受到用戶青睞：
● 便于攜帶，使用更方便
● 低功耗，基于價值
● 信息技術(shù)(信息化)
● 安全標準(安全性)和質(zhì)量執(zhí)法
● 醫(yī)療器械和生物信息學的融合
這些需求趨勢對IC行業(yè)特別是FPGA提出了以下具體要求：
● 通過工藝技術(shù)進步來優(yōu)化性能和功耗
● 通過硬件加速提高性能
● 靈活的應(yīng)對標準的變化以及越來越強的功能
● 提供可承受的高性價比解決方案，包括總體擁有成本(EOL保護)
● 定制解決方案，更好的適應(yīng)越來越多的醫(yī)療器械
 John Sotir，Altera公司醫(yī)療業(yè)務(wù)部高級市場經(jīng)理 |
在增強醫(yī)療成像技術(shù)方面，半導(dǎo)體器件技術(shù)的進步直接導(dǎo)致了診斷質(zhì)量的提高。半導(dǎo)體性能的提高支持傳感器陣列采集更多的數(shù)據(jù)，噪聲基底更低，提高了信噪比。半導(dǎo)體技術(shù)通過高性能I/O、大容量片內(nèi)存儲器、更大的存儲器帶寬和DSP等更高效的處理硬件對大量的數(shù)據(jù)進行實時匯集、濾波和預(yù)處理?？删幊踢壿嫷陌l(fā)展前所未有的提高了并行處理能力，支持當今的高級成像算法。每一代成像設(shè)備探測的數(shù)據(jù)量越來越大，由于采用復(fù)雜的迭代算法，因此，單位數(shù)據(jù)需要更多的處理資源。在提高性能的同時，還必須滿足同 樣的功耗需求，以及長期可靠性要求。這只有通過半導(dǎo)體器件技術(shù)進步才能實現(xiàn)，提高性能同時低功耗。
高性能便攜式醫(yī)療設(shè)備的日益普及，這在超聲應(yīng)用中得到了很好的驗證。僅在幾年前，支持64通道和多種成像模式的高級超聲系統(tǒng)會含有多塊電子電路板和子系統(tǒng)，需要很大的機箱才能容納這些電子器件。今天，性能相似的超聲電子設(shè)備可以安裝到一個筆記本電腦大小的機箱中。傳感器技術(shù)的進步提高了探測信噪比，可以在一個可編程邏輯器件中實現(xiàn)復(fù)雜的聚束技術(shù)。靈活的可編程器件支持超聲平臺在其生命周期中不斷進行改進。半導(dǎo)體技術(shù)會繼續(xù)在一個器件中集成越來越多的功能，因此，更緊湊的高性能超聲平臺這一趨勢將持續(xù)下去。全芯片系統(tǒng)(SoC) 器件平臺能夠在SoC集成封裝內(nèi)部和外部提供高速I/O、容量更大的片內(nèi)存儲器、更大的存儲器總線帶寬，以及硬件加速功能，例如，DSP模塊、嵌入式處理器和可編程架構(gòu)等，更加靈活，今后也不會過時，滿足了新系統(tǒng)的需求。這些高度集成的SOC器件降低了功耗，減少了器件數(shù)量，減小了PCB面積，支持實現(xiàn)體積更小的超聲設(shè)備，例如，平板或者手持式產(chǎn)品，其成像質(zhì)量與前一代機箱式設(shè)備相似。
智能醫(yī)療解決方案是一種新的趨勢，它包括從連續(xù)采集患者數(shù)據(jù)，相對于時間點測量數(shù)據(jù)對趨勢進行分析的便攜式醫(yī)療監(jiān)控設(shè)備，到使用復(fù)雜算法處理方法對全部人口進行復(fù)雜數(shù)據(jù)挖掘的技術(shù)等。Altera的可編程邏輯在單一平臺上應(yīng)用了高級集成技術(shù)，支持各種醫(yī)療設(shè)備解決方案，從可穿戴式監(jiān)視器、隨身看護診斷，直至便攜式保健服務(wù)解決方案等等。Altera固有的并行和可定制硬件支持通過硬件加速方法實現(xiàn)高級成像平臺，使用生物信息和高性能計算平臺，性能提高了幾個數(shù)量級。
“移動醫(yī)療”獲得政府的決策者、基層醫(yī)療醫(yī)生和患者的興趣, 這是因為承諾降低整體社會的醫(yī)療成本，提高病人護理的有效性和滿足病人的需求增加控制他們的個人健康治療計劃。
OEM面臨著的挑戰(zhàn)包括設(shè)計、驗證和"具有消費者樣"空間 (“consumer-like” space)的醫(yī)療設(shè)備驗證挑戰(zhàn)，還需要從現(xiàn)有的監(jiān)管指引下保持嚴格的設(shè)計和質(zhì)量控制。要達到可接受的價位，同時減少推出市場的時間和保持嚴格的質(zhì)量標準 ，醫(yī)療OEM需要選擇技術(shù)合作伙伴他們能協(xié)助"移動健康"設(shè)備空間中的挑戰(zhàn)，提供正確的半導(dǎo)體組件、生產(chǎn)力工具、支持和遵從法規(guī)。
Altera的高度集成技術(shù)能減少總體功耗和減少便攜式醫(yī)療應(yīng)用的散熱問題，這些問題是由于小型設(shè)備（即手持或可穿戴設(shè)備）的電池壽命和熱特性的因素限制而產(chǎn)生。此外，Altera提供高質(zhì)量、可靠的和遵從法規(guī)組織要求的過程和程序，以支持 OEM 遵從法規(guī)。此外，Altera有設(shè)計工具，知識產(chǎn)權(quán)（IP），由第三方評審員根據(jù)IEC61508 規(guī)范中使用安全關(guān)鍵應(yīng)用的半導(dǎo)體器件，這減少了選擇器件的復(fù)雜性，并支持醫(yī)療認證的嚴格要求。
因為Altera 的可編程邏輯器件有高度的靈活性，世界各地的醫(yī)療OEM 設(shè)計和開發(fā)基于 Altera CPLD 和FPGA 的產(chǎn)品。其中很多專門從事成像、 治療、 手術(shù)、 療機電、 監(jiān)測、 科研和實驗室設(shè)備的醫(yī)療OEM的前沿解決方案是基于 Altera 的可編程邏輯解決方案。Altera協(xié)助供應(yīng)鏈合作伙伴不斷滿足其客戶的需要, 進而深化了和供應(yīng)鏈合作伙伴的工作關(guān)系。Altera 與半導(dǎo)體晶圓廠臺積電擁有 18 年合作關(guān)系可以證明這一點。
Altera 重點支持國內(nèi)增長中的醫(yī)療 OEM 行業(yè)。Altera的器件專家和技術(shù)專家經(jīng)常協(xié)助醫(yī)療OEM 在結(jié)構(gòu)和設(shè)計上要求。Altera 在檳城擁有一個重大的設(shè)計團隊，并發(fā)展了一個大型的設(shè)計服務(wù)合作伙伴網(wǎng)絡(luò) (DSN)，以支持我們的客戶的技術(shù)需要。
Altera目前在醫(yī)療電子領(lǐng)域的重點產(chǎn)品或解決方案及其核心技術(shù)特點如下：
? 性能和靈活性——PLD非常適合滿足實時數(shù)據(jù)采樣和圖像處理的需求，能夠靈活的應(yīng)對不斷發(fā)展的協(xié)議。
? 硬件加速——滿足了越來越復(fù)雜的算法處理需求，幫助您盡早開始軟件設(shè)計，然后進行移植，加速模塊的實現(xiàn)。
? 集成和單一平臺——類似SoC的集成功能，在一片F(xiàn)PGA中實現(xiàn)了軟核或者硬核嵌入式處理器、定制IP、通信I/O功能。
? 互聯(lián)——實現(xiàn)多種總線接口，例如，PCIe、千兆以太網(wǎng)或者定制協(xié)議。
? 降低總體擁有成本——縮短了開發(fā)時間，降低了風險和功耗，延長了供電時間，從而降低了總成本。
All Programmable FPGA和SoC可在低成本和低功耗上實現(xiàn)實時處理和高性能
醫(yī)療電子全球及中國市場需求不斷攀升，特別是醫(yī)療成像設(shè)備、中國便攜式/家用醫(yī)療電子設(shè)備需求增長很快。您認為中國與全球市場各有哪些不同特點？貴公司對中國醫(yī)療市場的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展前景如何看待？
全球和中國醫(yī)療醫(yī)療機構(gòu)對于設(shè)備升級的需求以及市民對優(yōu)質(zhì)醫(yī)療產(chǎn)品的需求，是驅(qū)動全球和中國醫(yī)療電子市場增長的普遍因素。在中國，更多的需求是對新的健康醫(yī)療設(shè)施的需求，包括中國十二五計劃中的中心城市以及的農(nóng)村地區(qū)的醫(yī)院、社區(qū)醫(yī)療保健中心以及診所等。此外，中國國內(nèi)醫(yī)療器械制造商正在與全球其他企業(yè)一起，從低端到中/高端不斷升級他們的技術(shù)和產(chǎn)品。在這種市場環(huán)境中，中國醫(yī)療設(shè)備企業(yè)對更高性能，更低功耗以及高度集成電子設(shè)備的需求，將會持續(xù)增加，以滿足國內(nèi)和出口市場的下一代醫(yī)療設(shè)備發(fā)展的要求。
在醫(yī)療成像方面，醫(yī)療設(shè)備設(shè)計者需要解決下一代成像系統(tǒng)日益膨脹的性能要求。賽靈思領(lǐng)先競爭對手整整一代的28nm7 系列FPGA，可以為醫(yī)療設(shè)備企業(yè)提供寶貴的設(shè)計局靈活性、豐富的IP硬核、強大的收發(fā)器功能和開發(fā)工具支持的最佳組合，使設(shè)計人員能夠應(yīng)對超聲、CT、X射線等設(shè)計領(lǐng)域等提高性能，滿足不斷變化的市場需求和嚴苛的官方資格認證的市場挑戰(zhàn)，滿足圖像更清楚、更精確的需求。。
 黃文杰，賽靈思亞太區(qū)新業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理 |
在便攜醫(yī)療應(yīng)用上，和當前FPGA + DSP + Processor的解決方案相比，賽靈思行業(yè)特有的All Programmable SoC Zynq-7000系列，把ARM處理器和FPGA結(jié)合起來，在28nm工藝的FPGA中嵌入了雙核的ARM cortex-A9內(nèi)核，最先進的工藝和強大的處理能力和可編程能力非常適合醫(yī)療電子比如高端醫(yī)用監(jiān)護儀產(chǎn)品等的應(yīng)用，而且擁有絕對的成本優(yōu)勢。其單芯片的解決方案降低了制造、耗材（更小的外形尺寸使然）以及相關(guān)支持組件的成本， 同時也降低了系統(tǒng)的總功耗。
在大多數(shù)醫(yī)療設(shè)備中，實時信號處理和視頻處理是其中最重要的應(yīng)用，高速CPU可以滿足性能的需求，但是與此同時增加了成本。而FPGA 可以取代代CPU的實時信號處理算法，同時降低成本。
賽靈思All Programmable SoC器件中含有軟件可編程的多核ARM Cortex A9，大量硬件可編程的邏輯電路、存儲器和DSP，還有可編程的模擬電路 (ADC) 和12.5Gbps 收發(fā)器等。通過將處理器和FPGA高度集成，單芯片解決方案降低了系統(tǒng)成本和功耗。
目前，全球和中國的主要的醫(yī)療設(shè)備制造商都在他們的產(chǎn)品中使用了賽靈思的FPGA。對于賽靈思來說，優(yōu)質(zhì)的服務(wù)和客戶滿意度至關(guān)重要重要。賽靈思在在新加坡設(shè)立了亞太區(qū)總部及工廠。它可以幫助賽靈思公司確保穩(wěn)定的交貨期，并在中國和其它亞太地區(qū)國家，為我們的客戶更迅速更精準地提供更高品質(zhì)的設(shè)備。我們的分銷商安富利和科通，都是全球或者本地優(yōu)秀的而且是最大的電子產(chǎn)品分銷企業(yè)，均可以為我們廣大的中國客戶提供出色的技術(shù)支持和 服務(wù)。
賽靈思的28nm All Programmable平臺(包括 Artix-7, Kintex-7, Virtex-7 和Zynq-7000)已經(jīng)陸續(xù)投入到醫(yī)療成像、診斷、監(jiān)控、治療、家庭醫(yī)療器械和遠程醫(yī)療等領(lǐng)域應(yīng)用，通過All Programmable FPGA和SoC，醫(yī)療設(shè)備設(shè)計人員可在較低成本和功耗上實現(xiàn)實時處理和高性能的方案。
嵌入處理器平臺的FPGA優(yōu)勢顯著
FPGA優(yōu)勢在于靈活，并且，其安全特性可最大限度保護客戶的設(shè)計，界面友好的開發(fā)工具可加速客戶設(shè)計從概念到市場時間。京微雅格的目前量產(chǎn)的芯片與規(guī)劃的下一代產(chǎn)品均有嵌入處理器（MCU）平臺，與傳統(tǒng)處理器相比FPGA嵌入硬核處理器在應(yīng)用范圍、多系統(tǒng)集成、減少用戶PCB面積方面優(yōu)勢巨大。在醫(yī)療領(lǐng)域，尤其是便攜式醫(yī)療設(shè)備方面，由于對于芯片的面積功耗有限制，嵌入了處理器平臺的FPGA更能體現(xiàn)優(yōu)勢。
京微雅格的產(chǎn)品將FPGA、CPU、ASIC、存儲器以及模擬單元等功能模塊集成在單一芯片上，能夠滿足不同場合應(yīng)用的高效能設(shè)計，在減少用戶PCB面積上具有獨特的優(yōu)勢。
雖然我們的產(chǎn)品，特別是金山系列今年第三季度才開始量產(chǎn)，但是我們在醫(yī)療領(lǐng)域的拓展是成功的。目前已經(jīng)取得了血氧儀，血液分析儀，及醫(yī)療顯示驅(qū)動相關(guān)的設(shè)計應(yīng)用，我們的設(shè)計廣泛分布在醫(yī)療設(shè)備的顯示；電機控制；主控單元；及時序產(chǎn)生器等方面。
 竇祥峰，京微雅格(北京)科技有限公司，市場總監(jiān) |
在積極挖掘具有技術(shù)實力的設(shè)計公司開發(fā)相應(yīng)的醫(yī)療設(shè)備通用設(shè)計同時，我們也在接洽具有實力的醫(yī)療設(shè)備制造商，相信不久具有國產(chǎn)核心芯片的醫(yī)療設(shè)備會更多服務(wù)于廣大患者。
針對國產(chǎn)醫(yī)療設(shè)備的異軍突起，其特點是更貼近市場需求與對成本的控制的敏感。我們的產(chǎn)品特性符合SoC暨單芯片系統(tǒng)，無論在各子系統(tǒng)的集成還是在研發(fā)周期的保證上都具有明顯優(yōu)勢，特別是我們的芯片的安全特性。長期以來，采用SRAM工藝的FPGA其加密性廣受詬病，如何保證自己的知識產(chǎn)權(quán)不被盜取是廣大設(shè)計者亟待解決的問題，我們的產(chǎn)品系列采用的加密方式符合AES標準且非常容易使用?？梢詾槲覀兊目蛻魧崿F(xiàn)他們最關(guān)心的問題。談到服務(wù)，我們最大的亮點是本土化設(shè)計，本土化技術(shù)支持團隊。無論在反饋時間，溝通交流還是解決問題的精準性方面都絕對優(yōu)于競爭對手。
移動設(shè)備訪問
