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发布日期:2019-01-02
信息来源:济南日报 字体:

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青城山中国IC生态高峰论坛下午场在7月14日下午2点准时开场。下午场的圆桌会依然瞄准了人工智能(AI),本次IC论坛主题就是“人工智能大潮下的芯片发展”。IMEC作为参加论坛的事业单位在下午的圆桌会登台亮相,而他们“亮剑”的区域是智慧医疗。

人工智能

“扒一扒”IMEC背景

1984年,比利时法拉德斯省政府出资6200万欧元创建了非营利组织IMEC,成立的主要宗旨在结合荷语区内各大学学术研究的力量,致力信息通讯系统发展所需的技术研究与开发,以下一世纪的集成电路、封装技术、芯片设计和系统发展为研究重心,进而带动外围相关科技的发展,以因应电子科技产业界三至十年后的需要。IMEC早已成为欧洲最大的微电子、信息及通信的研发中心,已从原来不足70人发展到2008年超过1650人,2008年年收入达2亿7千万欧元。其实验室占地3600㎡、超无尘实验室占地6200㎡、电脑室占地10400㎡,为欧洲最大半导体制造及设计中心,其每年预算约为六百亿台币。实验室可以生产到0.25微米的积体电路。IMEC的重点在微机的部份,由其大型无尘室及晶片设计制造中心颇富盛名,其微机电的制造技术室采用传统的蚀刻技术,该组闻名的研究有视觉、加速度及压力的感测器,尤其在比电路方面技术十分先进。

IMEC与iMinds合并

2016年2月IMEC发布官方消息:即将和iMinds合并,共同为数字经济打造一座世界级的高科技研究中心。iMinds整合成为IMEC旗下新设的业务单位,融合来自全球超过2,500名IMEC研究人员的技术与系统专业,以及近50个国家约1,000名iMinds研究人员的先进数字能力,成为一个全新的研究中心。

在加入iMinds的旗舰级开放创新研究模型ICON(学术研究人员与产业研究伙伴共同为特定市场需求开发解决方案)、iStart创业计划(支持新创企业)以及LivingLabs生活实验室后,可望增强IMEC作为一家研发中心的独特性与资产。

“随着万物联网(InternetofEverything)的迅速扩展,造就对于整合硬件与软件的解决方案需求。可为明日数字经济带来优化服务的这类创新产品只能经由与软硬件两大领域密切互动而开发出来。因此,在可持续发展的健康照护、智能城市、智能制造、智能金融、智能移动性、智能电网或各种智能事务等领域,带来了无限的商机,”imce首席执行官LucVandenhove表示。

他强调,“IMEC的硬件专业知识广受好评,iMinds则是软件与ICT应用方面的专家,这两大研究中心各具独特的优势,期望携手将这些概念转化为现实。”

“此外,iMinds的创业育成计划广受认同,并开启了进入中小型企业的机会。同时,这项整并还为我们带来一个共同扩展Flemish产业以及升级SmartFlanders的独特机会。”

“IMEC和iMinds之间的合并是Flanders因应这个快速加速数字化趋势的答案。我们渴望与全球70个国家超过3,500名顶尖的研究人员以及Flemish公司与新创企业生态系统合作,从而大幅提升我们的经济与社会影响力。总之,我们能协助Flanders提升竞争力,宣示强大的国际地位。”

纳米微电子技术

IMEC纳米微电子技术能做什么?与非网小标给你逐层分解:在一个芯片上可以分好多层,每一层拥有不同的作用,首先第一层有可能是微流控成,用来精准的倒流和筛选,把想要的东西送到想要的地方,做一些前期的预操作。第二层是集成的硅光子层,因为很多应用,很多医疗电子方面的应用,我需要用光学才能检测到是不是成功,用光学才能检测到细胞的数目,需要在芯片当中实现精确的光波导的流向,都可以在这一层实现。IMEC的微流控层可以进一步降低成本。第三层是集成的传感器,大家在大设备中需要用到的超声,可以在这一层当中实现。最后一层是数字电路层,数字电路层有一些运算和其他功能,实际芯片不止这四层,根据复杂性而定,这就是IMEC纳米微电子神奇的地方。

IMEC的智慧医疗

从1984年到现在这几十年的发展,IMEC已经发展成世界上非常有名的一家纳米微电子研究中心,而且是独立的第三方研究所,我们在比利时总部有一条8寸线,还有一条12寸线,除此之外还有做生物医疗方面的实验室,还有做太阳能柔性显示方面的一些实验室,整个这一套设备在全球来讲都是非常独一无二的,因为它里面提供的制成和研究的领域、方向都是世界上最顶尖的。

提到智慧医疗这个话题,很多人可能第一会想到DNA,会想到一些核苷酸、PCR以及其他生命科学领域的名词。当今世面上如果做DNA测序,或者做核苷酸扩增的业务,用的仪器非常大,速度很慢,集成度非常差。IMEC在纳米微电子领域有非常深厚的积累,IMEC实现一个微型的实验室在几个立方厘米大小的封装芯片上,进而实现DNA测序,实现细胞分选,还可以实现无透镜的成像。如果IMEC这个技术普及开来,与非网小编认为在生命科学领域绝对是了不起的创新,或者是颠覆性创新,对整个产业深厚的影响。

2002年IMEC跟BIOSCIENCES达成合作,帮助BIOSCIENCES实现芯片级的DNA测序。这个芯片在2015年研制成功,并且被BIOSCIENCES集成在你下一代产品中。通过采用IMEC的芯片,BIOSCIENCES下一代机器后整个机器的体积缩小了三倍,速度却提升了7倍,价格还降低一半。这是IMEC纳米微电子技术应用于生命科学领域带来的科技进步效应。

IMEC跟Genalyte合作是研发光子传感生物的芯片。芯片价格低廉、体积渺小,但是功能强大。Genalyte把这个芯片集成到自己的设备以后做了什么?这个设备可以在用户提供一滴血的情况下帮助用户做108种分析,做免疫分析、癌症检测等。与非网小编上述提到的两家公司都是IMEC可以公开的合作伙伴,他们都体会到了人工智能+医疗芯片的强大。

提到智慧医疗还有一大领域,就是可穿戴设备。可穿戴设备是可以把传感器或者佩戴传感器的东西放在人的体表和集成在家具上,以此来获取人的生理体征,从而给人提供一些健康建议,帮助他生活得更健康,甚至预防疾病。可穿戴设备的小型化是一个不可阻挡的趋势,必然要变得越来越小。IMEC专门设计了可穿戴设备上的芯片,命名为MUSEIC。第三代MUSEIC相对于第二代进行了优化,尺寸更小了,第二代的MUSEIC的制作工艺是180纳米,第三代MUSEIC的工艺是55纳米,第三代MUSEIC整个是5毫米×5毫米,非常小。虽然有模拟部分,但是IMEC把它跟数字部分都采用了TSMC55纳的工艺集成起来。这个芯片不只是非常小,而且是单片。

针对于合作商Biotelemetry,IMEC帮它实现贴在胸口的移动遥控无线门诊心脏监测器,已经通过了美国的FDA,监测器里面就集成了IMEC的芯片。

IMEC给三星打造的智能手表平台很不一样,它可以测血压血氧,把一些实际的数据显示在显示屏上。

接下来介绍一下IMEC在智慧医疗的可穿戴领域做的科研产品。一个是IMEC的健康贴片,叫HolstCentre。这种产品跟普通的穿戴设备不一样,这个健康贴片的体积非常小,材质非常柔软,里面集成了三个传感器:一个是EC机,可以检测人的心电图方面的内容;第二个是加速度传感器,有了加速度传感器可以知道人的行为特征,我在奔跑还是移动;第三个是集成了生物阻抗,可以分析人体的水分、脂肪,还可以分析呼吸和体表的汗液等等,这是世界上第一款。另一个是IMEC的眼电波测试仪,大家常见的是在VR设备上。VR设备如果渲染图象,每一帧都处理的话,就有可能完成不了,为此有VR决定在用户眼睛盯着的位置在渲染,这就需要有一个位置信息,时刻反应你的眼球在盯什么位置,IMEC就设计了眼电波的眼球追踪,根据眼睛的微弱的电流看用户在看什么的位置,把相应的位置信息传导给VR,让它只渲染用户盯着的那一部分,提高那一部分的分辨率。

竞争对手

高通(Qualcomm)是攻入智慧医疗市场较早的企业。高通2015年宣布子公司Qualcomm收购CapsuleLifeTechnologies,并将藉助Capsule具有医疗设备整合与庞大的医疗临床数据管理解决方案的优势,进一步布局医疗物联网。

村田是智慧医疗领域元器件和设备的寡头。村田拥有医疗级电容、AC-DC前端电源、DC-DC转换器、电感器、EMI静噪滤波器、声音元件等多个种类的电子元器件,充分满足来自医疗及健康领域不同类型的需求。村田植入设备用多层陶瓷电容器具有小型且大容量、可靠性高等特点,能在-55℃~125℃环境下正常工作,适用于心脏起搏器、人工耳蜗、胰岛素泵、胃电刺激等植入医疗设备。其小型且大容量的特性不仅能减少植入空间,而且降低了更换电源产品的频率,极大地减轻了患者的就医负担。村田于2016年10月17日完成了对IPDiAS.A的收购工作,通过这次收购,村田在既有产品阵容中加入了IPDiA公司的硅电容器,巩固了电容器事业在通信市场上的份额,另外也进一步扩大医疗设备市场上的占有率。

谈到智慧医疗当然也少不了传统的IT巨头:IBM和微软。IBM沃森(Watson)和微软认知服务(MicrosoftCognitiveServices)均是热门的认知计算平台,可通过简单的API(应用程序接口)提供强大的功能。尽管它们最初只是面向开发者,但这两家公司正建造与企业需求相符合的附加层。微软Cortana智能套件便是一种企业级人工智能平台。IBM正在扩展沃森,以为医疗保健、制造业、教育等垂直领域提供解决方案。

据IMEC官方人员透露,IMEC所有的设计,都是经过临床验证的,有的几十个病人临床验证,有的可能到十几万个病人临床验证,足够多的大数据告诉我们IMEC的智慧医疗产品系是可靠的。IMEC和ARM已经合作共同研发打造7纳米工艺芯片,这些都足以证明IMEC在智慧医疗领域的优秀和强大。这是IMEC给全世界的研究所做出的榜样,国内的研究所喊出的口号:打造世界级研发中心,不妨学习一下IMEC,打铁还需自身硬,不是吗?

责任编辑:施芸溪

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