超紧凑、高性能的边缘计算，能为医疗行业带来什么？ ——Xilinx 以成本优化型 UltraScale+ 产品组合拓展新应用
随着科技的飞速发展，越来越多的新兴科技落地到医疗健康领域中，成为医疗行业不断革新、持续发展的重要引擎。新冠疫情爆发后，全球医疗面临严峻挑战，面对医疗需求的激增带来海量的医疗数据，如何在提升医疗机构服务效能的同时确保医疗数据的安全，已成为行业IT从业者当前面临的现实问题。而边缘计算作为一种实用性强、易于使用、可部署的技术，无疑是帮助医疗行业直面挑战的有力武器。
当超紧凑、高性能的边缘计算诞生，可以为医疗行业带来什么？
2021年3月17日，自适应计算领先企业赛灵思（NASDAQ:XLNX）正式宣布面向市场对其 UltraScale+ 产品组合进行扩展，以支持需要超紧凑及智能边缘解决方案的新型应用。HC3i记者了解到，新款 Artix? 和 Zynq? UltraScale+ 器件的外形尺寸较传统芯片封装缩小了70%，能够满足工业、视觉、医疗、广播、消费、汽车和互联市场等更广泛的应用领域。
作为全球唯一基于 16 纳米技术的硬件灵活应变成本优化型产品组合，Artix 和 Zynq UltraScale+ 器件采用台积电最先进的 InFO（ Integrated Fan Out，集成扇出）封装技术。借助 InFO 技术，Artix 和 Zynq UltraScale+ 器件能以紧凑的封装提供高计算密度、出色的性能功耗比以及可扩展性，从而应对智能边缘应用的需求。
Artix UltraScale+ FPGA：专为高 I/O 带宽和 DSP 计算而打造
Artix UltraScale+ 系列基于业经生产验证的 FPGA 架构，是一系列应用的理想选择，例如，搭载高级传感器技术的机器视觉、高速互联以及超紧凑“ 8K 就绪”视频广播。Artix UltraScale+ 器件提供了每秒 16Gb 的收发器，可以支持互联、视觉和视频领域的新兴高端协议，与此同时还能实现同类最佳的 DSP 计算功能。
图：赛灵思专为高 I/O带宽和 DSP 计算打造的 Artix UltraScale+ FPGA
Zynq UltraScale+ MPSoC：专为功耗和成本而优化
成本优化型 Zynq UltraScale+ MPSoC 包括新款 ZU1 和业经生产验证的 ZU2 与 ZU3 器件，三款器件皆采用 InFO 封装。作为 Zynq UltraScale+ 系列多处理 SoC 产品线的组成部分, ZU1 针对边缘连接及工业和医疗物联网系统所设计，包括嵌入式视觉摄像头、AV-over-IP 4K和8K 就绪流媒体、手持测试设备，以及消费和医疗应用等。ZU1 专为小型化的计算密集型应用而打造，并采用基于异构 Arm? 处理器的多核处理器子系统，同时还能迁移至普通封装尺寸以支持更高算力。
图：赛灵思专为功耗和成本而优化的 Zynq UltraScale+ MPSoC
LUCID Vision Labs 创始人兼总裁 Rod Barman 表示：“LUCID 与赛灵思紧密协作，将新款 UltraScale+ ZU3 集成到我们的下一代工业机器视觉摄像头 Triton? Edge 中。借助 UltraScale+ ZU3 及其 InFO 封装，LUCID 能利用创新的软硬结合板（ rigid-flex board）架构，将惊人的处理能力压缩于工厂级坚固的超紧凑 IP67 摄像头中。”
可扩展且安全的 Artix和 Zynq UltraScale+
随着新款 Artix 器件的加入以及 Zynq UltraScale+ 系列的壮大，赛灵思的产品组合现在涵盖了从 Virtex? UltraScale+ 高端系列、 Kintex? UltraScale+ 中端系列到全新成本优化型低端系列。新款器件的推出完善了赛灵思的产品组合并为客户提供了可扩展性，使之可以利用同一赛灵思平台开发多种解决方案。这样便可以在不同产品组合间保留设计投资，并加速产品上市时间。
安全性是赛灵思设计中的关键组成部分。此次推出的成本优化型 Artix 和 Zynq UltraScale+ 系列的新款器件都具备与 UltraScale+ 平台同样健全的安全功能，包括 RSA-4096 认证、AES-CGM 解密、数据保护法（ DPA ），以及赛灵思专有的 Security Monitor （ SecMon，安全监测）IP，能够灵活应对产品生命周期中的安全威胁，满足商业项目的各种安全需求。
VDC Research 物联网和嵌入式技术高级分析师 Dan Mandell 表示：“客户能用单一且安全的平台扩展其设计方案以适应广泛的应用和市场需求，这样的能力对于实现更便捷的设计整合和把握关键上市时间机遇至关重要。赛灵思的战略是扩展其产品组合，通过可扩展且安全的 UltraScale+ Artix 和 Zynq 系列满足这些市场需求，这一战略颇具吸引力，尤其考虑到正在部署这些解决方案的成长型市场中蕴藏巨大商机。”
发力AI推断&图像处理，用创新赋能医疗行业前行
工业、视觉、医疗及科学(ISM)市场总监 Chetan Khona表示，对赛灵思来说，医疗行业是一个不断扩大的市场。之前，赛灵思的主要专长体现在医学成像，医疗行业用户的机构规模相对较大。但随着行业环境的发展和变化，赛灵思在医疗市场的业务获得很多增长，这些增长多是来自一些诸如除颤器、患者监护仪等与诊疗相关的应用。
Chetan Khona还介绍道：“近期，我们在医疗领域是推出了两项新技术：第一个是我们和亚马逊云合作，开发了一个从边缘到云的基于人工智能的X光诊断图象的一个应用，主要是用于肺炎和新冠疫情。因为新冠疫情和肺炎的很多症状都是非常类似的，也是显示了我们在人工智能推断方面的性能；另外一个是我们推出的一个全新超声解决方案，该方案使用了赛灵思Versal产品里的AI引擎来支持超声。在未来，人工智能推断和图象处理，将是赛灵思在医学领域发力的两个重点区域。”