移动医疗产业脱节,国内医芯研发力量薄弱

2011-08-30 15:28:03来源: 医疗电子网

  由中国通信学会主办,中国移动、中国电信、中国联通协办的“2011中国移动医疗产业大会” 8月12日上午在北京国宾酒店隆重开幕,其中中国科学院深圳先进研究院王磊以“移动医疗芯片系统”为题发表了精彩演讲,以下为其演讲摘录:

中国科学院深圳先进研究院王磊

  移动医疗设备利润的增长点来自于电子设备的嵌入式系统,我们应该将尽可能多的模块嵌入系统芯片,也就是SOC里面。它的优越性有三点:一、它可以在片外元器件进行一个系统化;二、由于采用定制的方法,它的能耗可以进一步降低;三、在批量生产的时候,它可以带来很高的性价比。总而言之,采用分利 元器件的方式可以极大程度地提高产品的优越性。

  2010年以后,特别是今后的5到10年,摩尔定律逐渐达到了一个极限,因为受到了物理限宽的理想,现在已出现了超越摩尔定律——就是采用系统集成的方法,而不是追求晶体管的密度,这样会为半导体行业带来一个革命性的进展。移动医疗系统芯片也是顺应了这样的发展趋势。

  已经有一些芯片公司进入了移动医疗芯片市场,少数国外芯片公司已经进入移动医疗芯片领域,有产品销售,比如TI公司的C298,但尚无SOC出现。

  国内在医疗健康电子芯片方面研发力量较薄弱,芯片厂主要关注消费类电子产品;另一方面,医疗器械企业迫切需求医疗健康电子芯片,因此造成了产业链脱节。所以,国内在移动医疗芯片上的研发具备必要性和迫切性。

  我们海峡两岸的研究机构都做了很多的工作。归纳大家已经做的工作,我们可以得到一个移动医疗系统芯片的一个系统架构,它当然包括信号的采集和简单的模拟处理,这个实际上是我们一个梦想。我也不认为在五年之内,会有谁能够将这样的移动医疗SOC这个系统架构能够实现。但是,我们就是把它作为一个想法提出来。


  中国科学院深圳先进研究院搭建了一个移动医疗的芯片的开发平台。这个开发平台包括芯片的设计和验证平台,在电源管理方面和模拟前端方面,我们都相应的有一些设计,同时我们在TEST BENCH方面,建立了这样一个移动开发平台。基于该开发平台中国科学院深圳先进研究院自主研发了一个芯片,这个芯片实现的是全机器的功能,包括LDO,插分放等全集中在一个中心芯片里面。测试结果已经达到了诊断级信号的标准,目前已进行了小批量的生产,正处于市场前期的准备工作。

  以下图表为采用我们的芯片和另外一个OEM的厂商在芯片模块方面价格上的对比。该厂商的价格为143元,实际上是一个保守的数字了。实际上一般的OEM芯片是在200多。而我们的模块能够做到54元,中间就是对于大量的东西进行了单晶的技术。同时,我们专门加了50赫兹的代线,就是频率可追踪的代线滤波设备。


 

  我们做的第二款芯片是在数字方面,这款芯片主要是基于ARM7TDMI的授权,围绕这个产品,我们也做了相关的GM的平台,也就是说,我们已经具备了ARM7的开发能力,和刚才我们所说的模拟前端芯片以及继续开发的芯片在芯片上继续集成。不管是信号的压缩,还是信号的特征提取,频谱的分析通常都是一个重要的环节。所以,我们将我们这部分的频谱的分析用硬件、数字来实现。

自主研发的基于ARM7TDMI的数字芯片

  我左上角是一个芯片的概念,它占用了10%到20%的面积,其余的面积分别是 MSU,ARM的芯片。刚才那个AME芯片的大小2.5乘以2.5毫米。数字芯片会大一些。


   我们用这个芯片,左下角是我们搭建的测试版,测试版有很多的进行连接。我们做了一个,比如针对EEG信号,或者ECG信号进行一个实测,实测的结果,采用浮点运算,完全在计算机里,不考虑其他的算出的结果,我们得出的结论是在进行20倍的MSE(谐音)的运算,精度是3%。如果是做别的运算,或者做其他的 运算,这个可以是运算的。但是采用我们的SAP的运算,把编辑的代码用ARM来跑,这是通常的方式。实测的结果表明,在同样精度的情况下,采用这样一个定 制SAP的方式,比ARM的方式是高了60倍,或者同样这样的需求情况下,它的功耗是采用其他的1/60。主要实现的是将移动部分的应用体征信号处理做出来。

  这个也是我们目前已经基于我们的芯片开发的一个解决方案。那么这个解决方案,目前已经有几家主机厂商在跟我们合作,能够将它真正地安装到整机的系统里去,实现一个PDM的量产。这个是我们一个平台,实验室,还有历年来我们做的针对医学芯片做的一些工作。

关键字:产业  国内  薄弱

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2011/0830/article_2334.html
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