便携医疗：SoC大行其道 - FPGA：大幅渗透医疗电子领域,逐步SoC化

　　便携医疗：SoC大行其道

　　尺寸更小、功耗更低是便携医疗设备的主要趋势，随着各类技术的进步，高性能也成为不可或缺的重要属性。这一点在超声应用中得到了很好的验证。仅在几年前，支持64通道和多种成像模式的高级超声系统会含有多块电子电路板和子系统，需要很大的机箱才能容纳这些电子器件。

　　今天，性能相似的超声电子设备可以安装到一个笔记本电脑大小的机箱中。传感器技术的进步提高了探测信噪比，可以在一个可编程逻辑器件中实现复杂的聚束技术。灵活的可编程器件支持超声平台在其生命周期中不断进行改进。半导体技术会继续在一个器件中集成越来越多的功能，因此，更紧凑的高性能超声平台这一趋势将持续下去。

　　SoC器件平台由此应运而生，它能够在SoC集成封装内部和外部提供高速I/O、容量更大的片内存储器、更大的存储器总线带宽，以及硬件加速功能，例如DSP模块、嵌入式处理器和可编程架构等，更加灵活，今后也不会过时，满足了新系统的需求。“这些高度集成的SoC器件降低了功耗，减少了器件数量，减小了PCB面积，支持实现体积更小的超声设备，例如，平板或者手持式产品，其成像质量与前一代机箱式设备相似。”Sotir说。

　　他还说道：“智能医疗解决方案是一种新的趋势，它包括连续采集患者数据，并对不同时间点测量数据进行分析的便携式医疗监控设备，再到使用复杂算法处理方法对全部人口进行复杂数据挖掘的技术等。”Altera的可编程逻辑在单一平台上应用了高级集成技术，支持各种医疗设备解决方案，从可穿戴式监视器、随身看护诊断，直至便携式保健服务解决方案等等。Altera固有的并行和可定制硬件支持通过硬件加速方法实现高级成像平台，使用生物信息和高性能计算平台，性能提高了几个数量级。

　　赛灵思也强调其SoC的独特优势，黄文杰表示：“和当前FPGA+DSP+Processor解决方案相比，赛灵思特有的All Programmable SoC Zynq-7000系列，把ARM处理器和FPGA结合起来，在28nm工艺的FPGA中嵌入双核的ARM Cortex-A9内核，最先进的工艺和强大的处理能力和可编程能力非常适合医疗电子比如高端医用监护仪产品等的应用，而且拥有绝对的成本优势。其单芯片的解决方案降低了制造、耗材（更小的外形尺寸使然）以及相关支持组件的成本，同时也降低了系统的总功耗。”

　　此外，Sotir 还表示Altera的高度集成技术不仅能减少总体功耗，还能减少便携式医疗应用的散热问题，而这些问题是由于小型设备（手持或可穿戴设备）的电池寿命和热特性的因素限制而产生。值得一提的是，Altera还提供设计工具、知识产权（IP）、由第三方评审员根据IEC61508 规范中使用安全关键应用的半导体器件，这减少了选择器件的复杂性，并支持医疗认证的严格要求。

　　同样的，京微雅格也强调其 SoC单芯片系统无论在各子系统的集成还是在研发周期的保证上都具有明显优势，特别是芯片的安全特性。“长期以来，采用SRAM工艺的FPGA加密性广受诟病，如何保证自己的知识产权不被盗取是广大设计者亟待解决的问题，我们的产品系列采用的加密方式符合AES标准且非常容易使用。可以为我们的客户实现他们最关心的问题。”窦祥峰说。