芯片是醫(yī)療設備不可或缺的組成部分

隨著社會的發(fā)展和科學技術的不斷進步，人們對醫(yī)療健康、生活質量、疾病護理等方面的要求越來越高。同時，依托于高新領域電子技術的各種治療和監(jiān)護手段越來越先進，也使得醫(yī)療電子產(chǎn)品突破了以往觀念的約束和限制，在智能化、微型化和實用化等方面得到了長足發(fā)展。

集成電路技術在醫(yī)療電子領域內的應用非常廣闊且多樣化，大致可分為醫(yī)學影像、醫(yī)療儀器、消費型醫(yī)療設備、診斷及患者監(jiān)護與治療設備四種不同的應用類型，基本涵蓋了集成電路在醫(yī)療電子領域的各種應用。特別是消費型醫(yī)療設備尤其需要通過先進的集成電路技術來達到智能化、小型化、低功耗、高分辨率等目標。

醫(yī)療行業(yè)對芯片的需求主要體現(xiàn)在醫(yī)療人工智能的研究。在醫(yī)療人工智能領域使用芯片進行數(shù)據(jù)運算的場景主要有兩種，一種是在實驗室模型訓練的過程中，利用芯片進行數(shù)據(jù)的計算，AI產(chǎn)品迭代;另一種是產(chǎn)品研發(fā)出來以后，將芯片嵌入影像工作站或者醫(yī)療器械設備。

在模型訓練階段，目前主要的AI加速芯片有四種：CPU、GPU、FPGA、ASIC(谷歌TPU)。其中GPU是應用最廣泛的通用芯片，主要得益于英偉達的大力推廣、高效率且價格合適。CPU的效率太低，而ASIC和FPGA屬于定制和半定制芯片，雖然效率高，但需求少導致產(chǎn)能低、價格高。各公司在模型訓練階段用得較多的是通用芯片。在這個過程中，會通過英偉達GPU、英特爾CPU以及其他公司的FPGA進行。

醫(yī)療AI產(chǎn)品的落地對芯片同樣有著很強的依賴度。其主要體現(xiàn)在兩個方面：其一，云化方案，將產(chǎn)品放在云端為客戶提供醫(yī)療服務，可以降低成本，但是實時性略顯不足;其二，將AI算法以及軟件系統(tǒng)集成到定制芯片中，將定制芯片裝入醫(yī)療器械，以此降低功耗、保證系統(tǒng)性能、減小設備體積。

芯片是醫(yī)療設備不可或缺的組成部分，目前，醫(yī)療設備正越來越多地適應各種半導體技術，以在更小的外形尺寸中提供新的功能和能力。其中，汽車制造商和高科技制造商使用的第二代和第三代芯片是醫(yī)療設備領域的主要需求。疫情期間，醫(yī)療檢測設備短缺，半導體企業(yè)訂單短期迎來爆發(fā)，主要包括紅外體溫檢測儀、呼吸機、制氧機等產(chǎn)品，在醫(yī)療芯片領域，相關的半導體企業(yè)甚至受益較大。熱像儀或非接觸式額頭紅外溫度計是兩種常用的方式，這些設備也依靠傳感器和模擬芯片等半導體將溫度等數(shù)據(jù)轉化為數(shù)字讀數(shù)。但是，2021年的“芯片荒”，直接促使了醫(yī)療行業(yè)競爭芯片資源，加劇了醫(yī)療芯片的短缺。

通過人工智能的應用，健康管理服務也取得了突破性的發(fā)展，尤其以運動、心律、睡眠等檢測為主的移動醫(yī)療設備發(fā)展較快。通過智能設備進行身體檢測，血壓、心電、脂肪率等多項健康指標便能快速檢測出來，將采集健康數(shù)據(jù)上傳到云數(shù)據(jù)庫形成個人健康檔案，并通過數(shù)據(jù)分析建立個性化健康管理方案。同時通過了解用戶個人生活習慣，經(jīng)過AI技術進行數(shù)據(jù)處理，對用戶整體狀態(tài)給予評估，并建議個性化健康管理方案，輔助健康管理人員幫助用戶規(guī)劃日常健康安排，進行健康干預等。依托可穿戴設備和智能健康終端，持續(xù)監(jiān)測用戶生命體征，提前預測險情并處理。

醫(yī)療器械與中國“芯”到底能摩擦出什么樣的火花，我們還不得而知，但隨著中國芯片制造產(chǎn)品線日益豐富，其與國際巨頭的差距正在一步步拉近，“芯”戰(zhàn)役中埋藏的不再僅僅是萬億市場的金礦，還有國家科技力量的尊嚴，以及每個人息息相關的生命健康與安全?；蛟S，我們已然沒有退路，唯有吟嘯前行。