医疗电子应用日趋复杂 多核处理器需求应运而生

2010-10-20 17:19:20来源: 创e时代 关键字:Linux  医疗系统  多核处理器

  医疗电子世界正发生根本性的变革。设备设计已延续传统20年,每个设计后面都伴随着承继和测试。如今需要更多创新,以数字系统为基础的新特性和新版本开发的速度越来越快。最受关注的是系统成本效益实现,从而能在更多医院和手术室得到采用。

  为了开发这种下一代安全至关重要的医疗和工业设备,设计师和系统架构师必须合并硬件,降低成本,减少上市时间,但不能影响平台的稳定性、安全性和防护性。

当今的安全关键设计挑战

  越来越多的系统创新转向软件,软件给安全至关重要的设计带来了重大挑战。软件的一些部分必须保持固定,提供经验证的安全关键功能,而其它部分能添加新功能和创新,并保持硬件不变,以符合多种干扰和风险评估标准。

  解决安全性问题并最大化承继以往至关重要,但这些领域已被隔离并分割,使它们难以低廉并快速利用电子系统性能和成本方面的非凡改变,而且对风云变幻的市场状况反应迟缓,时间上维护费用不菲。

  诸如多核处理器和面向嵌入市场已优化的管理程序软件技术等新方法,是让这一切变为现实的关键推动力。这种现象推动着激励创新的软硬件整合,而且还提供了增强安全要求的机制。这不仅对医疗设备重要,而且还普及到其它领域,如工业控制和交通。

  历史上,这些市场受功能性驱动。但是在每一个领域,安全性、防护性、质量、可维护性和成本效益的重要性如今已今非昔比。在适用于所有行业的基本功能安全标准IEC 61508及其衍生标准里,安全性要求提出了新的挑战,在满足功能要求的同时要符合标准。

复杂医疗应用的多核设备

  在医疗应用中,用于诊断、X光遮蔽、CT扫描和透析机等复杂设备的使用逐渐增多,这些设备必须得添加诸如自动报告生成和联网等功能,同时还降低成本。

  传统上,这些领域已用分离的硬件系统提供了创新及升级,尤其是符合医疗标准如电磁兼容性标准IEC 60601——对防止设备干扰尤为关键——以及风险评估标准ISO14971。该架构采用一片板用于安全关键部分,经常无需软件或仅需少量软件硬布线,是经过时间考验的良好设计。第二片板用于添加额外的非关键功能,如管理和联网。

  然而这只是在过去合适,增加新标准和特性同时基于成本和空间原因的考虑而整合系统意味着双板方法已不再可行。如今,添加到软件上的特性必须经过验证并符合美国食品和药品管理局(FDA)或欧洲相关机构规定的安全关键标准,诸如62304等标准定义了软件生命周期过程。

  多核器件是满足这些要求的关键方法。这些器件如今已推向嵌入市场,这些工业市场要求5到10年的性能和支持。然而,它们还是利用了商用操作系统和应用软件的可用性,并带来了成本降低和集成,这是由PC和企业市场所推动的。采用多核处理器内核能提供一个方法,将现有板架构合并到一块板上,针对安全关键软件利用一片内核,其它内核用于其它非关键功能。
 


系统集成管理程序

  

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关键字:Linux  医疗系统  多核处理器

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2010/1020/article_1588.html
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