醫療電子市場(chǎng) FPGA技術(shù)市場(chǎng)巨大

　　目前，世界各地對醫療保健的需求在不斷增長(cháng)，對保健模式的要求也越來(lái)越高。Altera醫療業(yè)務(wù)部高級市場(chǎng)經(jīng)理John Sotir認為，變化體現在兩方面，特別是醫院環(huán)境中。首先，預測和預防保健的發(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(huì )醫療保健總成本也在不斷下降。其次，功能強大的、基于價(jià)值的便攜式醫療設備在性能上超越了幾年前的大型高成本設備，在此基礎上，政府政策能夠擴大醫療保健的覆蓋范圍。

　　他還指出，推動(dòng)中國醫療電子設計快速發(fā)展的幾個(gè)因素包括：經(jīng)濟增長(cháng)推動(dòng)了市場(chǎng)需求;人口增長(cháng)和老齡化，預期壽命延長(cháng)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、呼吸系統疾病、心臟病);政府政策覆蓋面越來(lái)越廣，醫院采購預算不斷升級和擴張;對醫療成像(可視化)和數字醫療設備不斷增長(cháng)的需求。

　　不過(guò)，中國醫療電子市場(chǎng)與全球市場(chǎng)對比，既有共同點(diǎn)也有獨特之處。賽靈思亞太區新業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理黃文杰指出，共同點(diǎn)在于中國醫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，不同之處在于中國更多的需求是對新的健康醫療設施的需求，包括中國十二五計劃中的中心城市以及農村地區的醫院、社區醫療保健中心以及診所等。他強調說(shuō)：“全球和中國醫療機構對于設備升級的需求以及市民對優(yōu)質(zhì)醫療產(chǎn)品的需求，是驅動(dòng)全球和中國醫療電子市場(chǎng)增長(cháng)的普遍因素。在這種市場(chǎng)環(huán)境中，中國醫療設備企業(yè)對更高性能、更低功耗以及高度集成電子設備的需求，將會(huì )持續增加，以滿(mǎn)足國內和出口市場(chǎng)的下一代醫療設備發(fā)展的要求。”

　　不斷進(jìn)步的醫療電子技術(shù)是滿(mǎn)足這些醫療保健需求的關(guān)鍵。得益于靈活的架構以及強大的并行處理和計算能力，FPGA器件被越來(lái)越多地應用于醫療電子系統的優(yōu)化設計中，這也為FPGA市場(chǎng)帶來(lái)了新的發(fā)展契機，預期FPGA將成為醫療電子市場(chǎng)成長(cháng)最快的半導體器件。

　　不僅如此，成本也是FPGA滲透到該領(lǐng)域的關(guān)鍵因素之一。黃文杰表示：“在大多數醫療設備中，實(shí)時(shí)信號處理和視頻處理是其中最重要的應用，CPU可以滿(mǎn)足性能的需求，但是與此同時(shí)增加了成本。而FPGA 可以取代CPU的實(shí)時(shí)信號處理算法，同時(shí)降低成本。”他介紹說(shuō)，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(guò)將處理器和FPGA高度集成，單芯片解決方案降低了系統成本和功耗。

　　FPGA 的優(yōu)勢似乎還有很多，異軍突起的中國本土FPGA廠(chǎng)商京微雅格公司市場(chǎng)總監竇祥峰也表示，該公司目前量產(chǎn)的芯片與規劃下一代產(chǎn)品均有嵌入處理器平臺，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，與傳統處理器相比FPGA嵌入硬核處理器在應用范圍、多系統集成、減少用戶(hù) PCB面積方面優(yōu)勢巨大。他說(shuō)：“在醫療領(lǐng)域，尤其是便攜式醫療設備方面，由于對于芯片的面積功耗有限制，嵌入了處理器平臺的FPGA更能體現優(yōu)勢。此外，FPGA安全特性可最大限度保護客戶(hù)的設計，界面友好的開(kāi)發(fā)工具可加速客戶(hù)設計從概念到市場(chǎng)時(shí)間。”

　　醫療成像：不斷膨脹的性能要求

　　盡管醫療成像設備大多用于醫院，設備大型且高昂，但市場(chǎng)顯示便于攜帶、低功耗的醫療設備更容易受到用戶(hù)青睞。此外，具備信息化、安全標準(安全性)和質(zhì)量執法、醫療器械和生物信息學(xué)的融合等特性的設備也是醫療成像設備的發(fā)展潮流。Altera的Sotir指出，這些需求趨勢對IC行業(yè)特別是FPGA提出了以下具體要求：1.通過(guò)工藝技術(shù)進(jìn)步來(lái)優(yōu)化性能和功耗;2.通過(guò)硬件加速提高性能;3.靈活的應對標準的變化以及越來(lái)越強的功能;4.提供可承受的高性?xún)r(jià)比解決方案，包括總體擁有成本;5.定制解決方案，更好的適應醫療器械多樣化需求。

　　FPGA廠(chǎng)商也努力滿(mǎn)足以上要求。在增強醫療成像技術(shù)方面，半導體器件技術(shù)的進(jìn)步直接導致了診斷質(zhì)量的提高。半導體性能的提高支持傳感器陣列采集更多的數據，噪聲基底更低，提高了信噪比。半導體技術(shù)通過(guò)高性能I/O、大容量片內存儲器、更大的存儲器帶寬和DSP等更高效的處理硬件對大量的數據進(jìn)行實(shí)時(shí)匯集、濾波和預處理。

　　可編程邏輯的發(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。每一代成像設備探測的數據量越來(lái)越大，由于采用復雜的迭代算法，因此，單位數據需要更多的處理資源。在提高性能的同時(shí)，還必須滿(mǎn)足同樣的功耗需求，以及長(cháng)期可靠性要求。這只有通過(guò)半導體器件技術(shù)進(jìn)步才能實(shí)現，提高性能同時(shí)低功耗。

　　為了解決下一代醫療成像系統日益膨脹的性能要求，賽靈思稱(chēng)已推出領(lǐng)先競爭對手整整一代的28nm7 系列FPGA產(chǎn)品，可以為醫療設備企業(yè)提供寶貴的設計局靈活性、豐富的IP硬核、強大的收發(fā)器功能和開(kāi)發(fā)工具支持的最佳組合，使設計人員能夠應對超聲、 CT、X射線(xiàn)等設計領(lǐng)域等提高性能，滿(mǎn)足不斷變化的市場(chǎng)需求和嚴苛的官方資格認證的市場(chǎng)挑戰，滿(mǎn)足圖像更清楚、更精確的需求。

　　便攜醫療：SoC大行其道

　　尺寸更小、功耗更低是便攜醫療設備的主要趨勢，隨著(zhù)各類(lèi)技術(shù)的進(jìn)步，高性能也成為不可或缺的重要屬性。這一點(diǎn)在超聲應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會(huì )含有多塊電子電路板和子系統，需要很大的機箱才能容納這些電子器件。