超低功率、多核架構(gòu)、集成技術(shù)、可擴(kuò)展的平臺(tái)――全新嵌入式英特爾架構(gòu)的所有特性

　　當(dāng)前，計(jì)算技術(shù)已成為醫(yī)學(xué)實(shí)踐領(lǐng)域的一款重要工具，推動(dòng)許多傳統(tǒng)醫(yī)療設(shè)備逐漸被淘汰，這是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)。例如，電子病歷（EMR）正在取代手寫病歷。還有曾經(jīng)幾乎專用于產(chǎn)科的超聲波也正成為眾多科室首選的“聽(tīng)診器”。多種趨勢(shì)（請(qǐng)參見(jiàn)下頁(yè)的表格）正在促使向基于技術(shù)的醫(yī)療方法進(jìn)行轉(zhuǎn)變。然而，當(dāng)前的多數(shù)設(shè)備只是舊技術(shù)的更新版本或手動(dòng)流程的自動(dòng)版本。醫(yī)療行業(yè)的專家認(rèn)為這些解決方案尚不能滿足需要，并呼吁開(kāi)發(fā)新技術(shù)來(lái)幫助解決日益嚴(yán)重的醫(yī)療危機(jī)。

　　我們所談?wù)摰氖侨略O(shè)備和技術(shù)，這不僅僅包括為現(xiàn)有解決方案增添新特性。早期設(shè)計(jì)可能包括使用電池且可以無(wú)線上網(wǎng)的手持系統(tǒng)，如便攜式超聲波設(shè)備。以后您將可以看到能夠運(yùn)行多種應(yīng)用的系統(tǒng)（如診斷、監(jiān)視、劑量給藥和病歷記錄等），從而使一臺(tái)設(shè)備可以執(zhí)行多項(xiàng)任務(wù)。在您考慮這些趨勢(shì)的技術(shù)含義時(shí)，應(yīng)該了解英特爾是開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)和高性能/超低功率解決方案的領(lǐng)先廠商之一，能夠支持您滿足上述需求。實(shí)際上，目前英特爾已經(jīng)推出了高能效多核處理器，行業(yè)專家也認(rèn)為英特爾的長(zhǎng)期發(fā)展藍(lán)圖表明其高性能低功率優(yōu)勢(shì)可能會(huì)持續(xù)數(shù)年時(shí)間。例如即將推出的全新超便攜處理器，將能夠支持低于 5 瓦的設(shè)計(jì)。

　　英特爾還是開(kāi)發(fā)醫(yī)療行業(yè)重要標(biāo)準(zhǔn)的主要推動(dòng)者之一，這些標(biāo)準(zhǔn)包括針對(duì)傳感器、連接、聚合計(jì)算和服務(wù)的規(guī)范，以使未來(lái)解決方案具有互操作性和兼容性。作為康體佳健康聯(lián)盟（www.continuaalliance.org）的成員，英特爾正與其他行業(yè)專家共同研究解決醫(yī)療領(lǐng)域挑戰(zhàn)所需的標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)、設(shè)備和應(yīng)用。

　　英特爾還提供有集成的平臺(tái)技術(shù)――如虛擬化、睡眠狀態(tài)管理、動(dòng)態(tài)執(zhí)行、高效內(nèi)存訪問(wèn)、圖形、安全身份驗(yàn)證、閃盤、快速幫助和主動(dòng)管理技術(shù)等，從而支持設(shè)計(jì)更小巧、更高效的設(shè)備。此外，由于所有英特爾芯片均使用相同架構(gòu)，您還可以將軟件重復(fù)用于多款解決方案，從而實(shí)現(xiàn)最出色的可擴(kuò)展性和效率。目前有多款適合全新醫(yī)療設(shè)備和應(yīng)用的小外形設(shè)備正在生產(chǎn)或開(kāi)發(fā)中，包括 COM Express、Mini-ITX 和 ETX 的幾個(gè)變形設(shè)計(jì)以及其它像信用卡一樣的小外形設(shè)備。這些設(shè)計(jì)具備諸多潛在優(yōu)勢(shì)，包括更耐久的電池使用時(shí)間、可避免潮氣和灰塵的無(wú)風(fēng)扇機(jī)箱、以及使設(shè)備具備出色散熱能力適合拿在手上等，所有這些特性對(duì)于醫(yī)療領(lǐng)域都非常重要。

　　功耗和能效的改進(jìn)使此類設(shè)計(jì)成為可能。2006 年，英特爾推出全新英特爾酷睿微體系結(jié)構(gòu)，并以此在這一領(lǐng)域占據(jù)了領(lǐng)先地位。這一設(shè)計(jì)成就使英特爾將其芯片的性能提升了一到三倍，同時(shí)不需要改變體積或提高功率要求。

　　預(yù)計(jì)未來(lái)幾代的多核架構(gòu)即便沒(méi)有上百個(gè)內(nèi)核，也會(huì)有幾十個(gè)內(nèi)核。其它計(jì)劃的高能效改進(jìn)包括：即將推出的能夠以極低功率運(yùn)行的超便攜芯片系列，以及將支持開(kāi)發(fā)人員僅使用一枚嵌入式英特爾處理器取代兩枚或三枚處理器的完整片上系統(tǒng)設(shè)計(jì)。英特爾還將先進(jìn)技術(shù)集成到其處理平臺(tái)中，以提高系統(tǒng)效率。其中幾項(xiàng)技術(shù)對(duì)于解決醫(yī)療行業(yè)的需求起著重要作用，包括：

　　虛擬化：英特爾虛擬化技術(shù)（英特爾VT）可支持多個(gè)應(yīng)用在單一平臺(tái)或設(shè)備上運(yùn)行，就像它們運(yùn)行在獨(dú)立系統(tǒng)上一樣。通過(guò)基于硬件的英特爾虛擬化技術(shù)而得到增強(qiáng)的虛擬化解決方案，可支持平臺(tái)像獨(dú)立虛擬機(jī)一樣運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)和應(yīng)用。例如，ICU 中的監(jiān)視設(shè)備能夠單獨(dú)運(yùn)行關(guān)鍵護(hù)理功能，同時(shí)運(yùn)行設(shè)備與醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)通信所需的 Windows客戶機(jī)功能，實(shí)現(xiàn)二者互不干擾。

表1 通過(guò)增加第三方協(xié)處理器可使特性和性能發(fā)生變化的通用醫(yī)療成像系統(tǒng)。英特爾架構(gòu)的可擴(kuò)展性尤其適合計(jì)算和/或顯示應(yīng)用（如醫(yī)療成像）

　　醫(yī)療行業(yè)面臨著諸多挑戰(zhàn)，都會(huì)影響到提供醫(yī)療服務(wù)的方法。這些新的護(hù)理方法在許多方面都要取決于技術(shù)。它們對(duì)于主板和解決方案開(kāi)發(fā)人員的設(shè)計(jì)和工程工作將有著重要影響。

　　英特爾主動(dòng)管理技術(shù)：英特爾主動(dòng)管理技術(shù)可支持對(duì)任意網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程管理。雖然該項(xiàng)集成的先進(jìn)平臺(tái)技術(shù)對(duì)醫(yī)療設(shè)備而言并非絕對(duì)必要，但由于它能夠支持遠(yuǎn)程訪問(wèn)和管理醫(yī)療設(shè)備或裝置，因此隨著當(dāng)前越來(lái)越多的設(shè)備被用于遠(yuǎn)程環(huán)境（家庭），或分散在整個(gè)醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)或診所，它將能夠發(fā)揮出日益重要的作用。

　　英特爾QuickAssist 技術(shù)：英特爾正在英特爾QuickAssist 技術(shù)的旗幟下，開(kāi)展各種計(jì)劃來(lái)展示新一代加速器驅(qū)動(dòng)的計(jì)算。這種“加速器開(kāi)放連接戰(zhàn)略”通過(guò)加速器抽象層為加速器提供始終如一的平臺(tái)級(jí)服務(wù)。此外，全新片上系統(tǒng)設(shè)計(jì)將采用基于芯片的加速引擎來(lái)支持密碼和內(nèi)容處理。密碼和內(nèi)容處理將與英特爾平臺(tái)全面集成，可供 ISV 及計(jì)算創(chuàng)新領(lǐng)域的人員訪問(wèn)。

　　片上系統(tǒng)（SOC）：英特爾宣布推出了全新企業(yè)級(jí)處理器家族，將在單一芯片設(shè)計(jì)中組合多個(gè)系統(tǒng)組件。與在一塊主板上集成多塊芯片的設(shè)計(jì)不同，全新 SOC 產(chǎn)品將支持開(kāi)發(fā)人員僅使用一枚英特爾架構(gòu)處理器。全新 SOC 具備諸多優(yōu)勢(shì)，包括更低的系統(tǒng)和開(kāi)發(fā)成本、更簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)、更小的外形，以及更出色的能效表現(xiàn)等。

　　能效表現(xiàn)也許是您選擇英特爾芯片來(lái)支持全新醫(yī)療設(shè)計(jì)的最重要原因。對(duì)于集成先進(jìn)技術(shù)帶來(lái)的更多優(yōu)勢(shì)，您或許比較滿意。但是使嵌入式英特爾處理器有更重要意義的原因并不只這些。所有英特爾處理器都構(gòu)建在相同的 x86 英特爾架構(gòu)基礎(chǔ)之上。這樣，您的設(shè)計(jì)就可以在廣泛的性能、特性和價(jià)值之間進(jìn)行擴(kuò)展。英特爾處理器家族的可擴(kuò)展性使您無(wú)需更改編碼即可在不同設(shè)備間重復(fù)使用軟件。您可以通過(guò)調(diào)整同一 CPU 架構(gòu)將高成本專業(yè)設(shè)備降級(jí)，以用于消費(fèi)者市場(chǎng)。

　　廣泛的產(chǎn)品使您可以在整個(gè)產(chǎn)品線內(nèi)靈活選擇所需的性能、功率、特性和價(jià)格。可擴(kuò)展性還可保護(hù)您針對(duì)未來(lái)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)投資，因?yàn)槟儡浖⑦\(yùn)行于新一代英特爾芯片上。同樣，您可以更輕松地為醫(yī)療市場(chǎng)更換現(xiàn)有的技術(shù)產(chǎn)品。因?yàn)楫?dāng)今的許多 PC 客戶端、服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)都采用英特爾架構(gòu)，全新醫(yī)療設(shè)備可以更輕松地集成這些功能。英特爾芯片可以支持當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)中使用最普遍的操作系統(tǒng)和硬件外設(shè)。尋求以下能效表現(xiàn)的英特爾處理器和芯片組，支持您的全新醫(yī)療設(shè)計(jì)：

　　四核英特爾至強(qiáng)處理器家族：基于四核英特爾 至強(qiáng) 處理器家族的單路或多路平臺(tái)具備 8 線程、32 位和 64 位處理能力，可為線程應(yīng)用提供高水平計(jì)算支持。它們尤其適用于涉及合并多個(gè)醫(yī)療圖像數(shù)據(jù)集（來(lái)自 MRI、PET、CT、超聲波、數(shù)字 X 線攝影、以及其它來(lái)源）以創(chuàng)建富含信息的可視化的應(yīng)用。

　　英特爾 酷睿2 雙核處理器家族：英特爾 酷睿2 雙核處理器在單枚處理器中集成了兩個(gè)移動(dòng)優(yōu)化的高能效執(zhí)行內(nèi)核。該處理器是需要具備高性能和熱效率的處理器的輕型可移動(dòng)成像、診斷和監(jiān)視設(shè)備的理想選擇。使用范例包括車載和可移動(dòng)超聲波掃描儀，具體取決于您選擇哪款芯片組。

　　英特爾超便攜處理器技術(shù)：英特爾 超便攜處理器技術(shù)構(gòu)建在英特爾超便攜處理器和英特爾超便攜芯片組之上，支持在無(wú)風(fēng)扇的嵌入式外形中提供功耗低于 7 瓦的解決方案。它可為更高端的英特爾架構(gòu)設(shè)備提供應(yīng)用可擴(kuò)展性。英特爾計(jì)劃在英特爾超便攜處理器之后擴(kuò)展低功耗產(chǎn)品藍(lán)圖，通過(guò)制程增強(qiáng)和架構(gòu)創(chuàng)新繼續(xù)改進(jìn)性能/功率/成本。

　　Tolapai，一種片上系統(tǒng)（SOC）：雖然沒(méi)有正式發(fā)布，但英特爾 QuickAssist 技術(shù)已經(jīng)在 IDF 上進(jìn)行過(guò)探討，并將成為第一款基于英特爾架構(gòu)的 SOC 解決方案。Tolapai 可用于諸如工業(yè)控制、安全卸載等應(yīng)用，或者諸如脈搏血氧飽和度儀等小型醫(yī)療設(shè)備。由于多種芯片功能將集成到 Tolapai 中，與標(biāo)準(zhǔn)三芯片設(shè)計(jì)相比，它在提高吞吐性能和處理器效率的同時(shí)，有望將芯片尺寸縮小 45%，將功耗降低約 20%。