医疗电子市场 FPGA技术市场巨大

　　目前，世界各地对医疗保健的需求在不断增长，对保健模式的要求也越来越高。Altera医疗业务部高级市场经理John Sotir认为，变化体现在两方面，特别是医院环境中。首先，预测和预防保健的发展提高了患者的生活质量，在不断发展的诊断成像平台的支持下，社会医疗保健总成本也在不断下降。其次，功能强大的、基于价值的便携式医疗设备在性能上超越了几年前的大型高成本设备，在此基础上，政府政策能够扩大医疗保健的覆盖范围。

　　他还指出，推动中国医疗电子设计快速发展的几个因素包括：经济增长推动了市场需求;人口增长和老龄化，预期寿命延长等;生活水平的提高，患者更高的期望;慢性病发病率的增加(肥胖、呼吸系统疾病、心脏病);政府政策覆盖面越来越广，医院采购预算不断升级和扩张;对医疗成像(可视化)和数字医疗设备不断增长的需求。

　　不过，中国医疗电子市场与全球市场对比，既有共同点也有独特之处。赛灵思亚太区新业务拓展经理黄文杰指出，共同点在于中国医疗器械制造商正在与全球其他企业一起，从低端到中/高端不断升级他们的技术和产品，不同之处在于中国更多的需求是对新的健康医疗设施的需求，包括中国十二五计划中的中心城市以及农村地区的医院、社区医疗保健中心以及诊所等。他强调说：“全球和中国医疗机构对于设备升级的需求以及市民对优质医疗产品的需求，是驱动全球和中国医疗电子市场增长的普遍因素。在这种市场环境中，中国医疗设备企业对更高性能、更低功耗以及高度集成电子设备的需求，将会持续增加，以满足国内和出口市场的下一代医疗设备发展的要求。”

　　不断进步的医疗电子技术是满足这些医疗保健需求的关键。得益于灵活的架构以及强大的并行处理和计算能力，FPGA器件被越来越多地应用于医疗电子系统的优化设计中，这也为FPGA市场带来了新的发展契机，预期FPGA将成为医疗电子市场成长最快的半导体器件。

　　不仅如此，成本也是FPGA渗透到该领域的关键因素之一。黄文杰表示：“在大多数医疗设备中，实时信号处理和视频处理是其中最重要的应用，CPU可以满足性能的需求，但是与此同时增加了成本。而FPGA 可以取代CPU的实时信号处理算法，同时降低成本。”他介绍说，赛灵思All Programmable SoC器件中含有软件可编程的多核ARM Cortex A9，大量硬件可编程的逻辑电路、存储器和DSP，还有可编程的模拟电路(ADC)和12.5Gbps收发器等。通过将处理器和FPGA高度集成，单芯片解决方案降低了系统成本和功耗。

　　FPGA 的优势似乎还有很多，异军突起的中国本土FPGA厂商京微雅格公司市场总监窦祥峰也表示，该公司目前量产的芯片与规划下一代产品均有嵌入处理器平台，将 FPGA、CPU、ASIC、存储器以及模拟单元等功能模块集成在单一芯片上，与传统处理器相比FPGA嵌入硬核处理器在应用范围、多系统集成、减少用户 PCB面积方面优势巨大。他说：“在医疗领域，尤其是便携式医疗设备方面，由于对于芯片的面积功耗有限制，嵌入了处理器平台的FPGA更能体现优势。此外，FPGA安全特性可最大限度保护客户的设计，界面友好的开发工具可加速客户设计从概念到市场时间。”

　　医疗成像：不断膨胀的性能要求

　　尽管医疗成像设备大多用于医院，设备大型且高昂，但市场显示便于携带、低功耗的医疗设备更容易受到用户青睐。此外，具备信息化、安全标准(安全性)和质量执法、医疗器械和生物信息学的融合等特性的设备也是医疗成像设备的发展潮流。Altera的Sotir指出，这些需求趋势对IC行业特别是FPGA提出了以下具体要求：1.通过工艺技术进步来优化性能和功耗;2.通过硬件加速提高性能;3.灵活的应对标准的变化以及越来越强的功能;4.提供可承受的高性价比解决方案，包括总体拥有成本;5.定制解决方案，更好的适应医疗器械多样化需求。

　　FPGA厂商也努力满足以上要求。在增强医疗成像技术方面，半导体器件技术的进步直接导致了诊断质量的提高。半导体性能的提高支持传感器阵列采集更多的数据，噪声基底更低，提高了信噪比。半导体技术通过高性能I/O、大容量片内存储器、更大的存储器带宽和DSP等更高效的处理硬件对大量的数据进行实时汇集、滤波和预处理。

　　可编程逻辑的发展前所未有的提高了并行处理能力，支持当今的高级成像算法。每一代成像设备探测的数据量越来越大，由于采用复杂的迭代算法，因此，单位数据需要更多的处理资源。在提高性能的同时，还必须满足同样的功耗需求，以及长期可靠性要求。这只有通过半导体器件技术进步才能实现，提高性能同时低功耗。

　　为了解决下一代医疗成像系统日益膨胀的性能要求，赛灵思称已推出领先竞争对手整整一代的28nm7 系列FPGA产品，可以为医疗设备企业提供宝贵的设计局灵活性、丰富的IP硬核、强大的收发器功能和开发工具支持的最佳组合，使设计人员能够应对超声、 CT、X射线等设计领域等提高性能，满足不断变化的市场需求和严苛的官方资格认证的市场挑战，满足图像更清楚、更精确的需求。

　　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。