醫療電子市場 FPGA技術市場巨大

　　目前，世界各地對醫療保健的需求在不斷增長，對保健模式的要求也越來越高。Altera醫療業務部高級市場經理John Sotir認為，變化體現在兩方面，特別是醫院環境中。首先，預測和預防保健的發展提高了患者的生活質量，在不斷發展的診斷成像平臺的支持下，社會醫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，推動中國醫療電子設計快速發展的幾個因素包括：經濟增長推動了市場需求;人口增長和老齡化，預期壽命延長等;生活水平的提高，患者更高的期望;慢性病發病率的增加(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的需求。

　　不過，中國醫療電子市場與全球市場對比，既有共同點也有獨特之處。賽靈思亞太區新業務拓展經理黃文杰指出，共同點在于中國醫療器械制造商正在與全球其他企業一起，從低端到中/高端不斷升級他們的技術和產品，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：“全球和中國醫療機構對于設備升級的需求以及市民對優質醫療產品的需求，是驅動全球和中國醫療電子市場增長的普遍因素。在這種市場環境中，中國醫療設備企業對更高性能、更低功耗以及高度集成電子設備的需求，將會持續增加，以滿足國內和出口市場的下一代醫療設備發展的要求。”

　　不斷進步的醫療電子技術是滿足這些醫療保健需求的關鍵。得益于靈活的架構以及強大的并行處理和計算能力，FPGA器件被越來越多地應用于醫療電子系統的優化設計中，這也為FPGA市場帶來了新的發展契機，預期FPGA將成為醫療電子市場成長最快的半導體器件。

　　不僅如此，成本也是FPGA滲透到該領域的關鍵因素之一。黃文杰表示：“在大多數醫療設備中，實時信號處理和視頻處理是其中最重要的應用，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CPU的實時信號處理算法，同時降低成本。”他介紹說，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成本和功耗。

　　FPGA 的優勢似乎還有很多，異軍突起的中國本土FPGA廠商京微雅格公司市場總監竇祥峰也表示，該公司目前量產的芯片與規劃下一代產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 PCB面積方面優勢巨大。他說：“在醫療領域，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更能體現優勢。此外，FPGA安全特性可最大限度保護客戶的設計，界面友好的開發工具可加速客戶設計從概念到市場時間。”

　　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，但市場顯示便于攜帶、低功耗的醫療設備更容易受到用戶青睞。此外，具備信息化、安全標準(安全性)和質量執法、醫療器械和生物信息學的融合等特性的設備也是醫療成像設備的發展潮流。Altera的Sotir指出，這些需求趨勢對IC行業特別是FPGA提出了以下具體要求：1.通過工藝技術進步來優化性能和功耗;2.通過硬件加速提高性能;3.靈活的應對標準的變化以及越來越強的功能;4.提供可承受的高性價比解決方案，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廠商也努力滿足以上要求。在增強醫療成像技術方面，半導體器件技術的進步直接導致了診斷質量的提高。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。半導體技術通過高性能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行實時匯集、濾波和預處理。

　　可編程邏輯的發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，還必須滿足同樣的功耗需求，以及長期可靠性要求。這只有通過半導體器件技術進步才能實現，提高性能同時低功耗。

　　為了解決下一代醫療成像系統日益膨脹的性能要求，賽靈思稱已推出領先競爭對手整整一代的28nm7 系列FPGA產品，可以為醫療設備企業提供寶貴的設計局靈活性、豐富的IP硬核、強大的收發器功能和開發工具支持的最佳組合，使設計人員能夠應對超聲、 CT、X射線等設計領域等提高性能，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，滿足圖像更清楚、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，隨著各類技術的進步，高性能也成為不可或缺的重要屬性。這一點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。