Comment les FPGA font la différence dans le domaine de la médecine
Ces dernières années, les réseaux de portes programmables par l’utilisateur (Field Programmable Gate Arrays, FPGA) ont fait une entrée fracassante sur le marché des technologies, grâce à leur capacité à offrir des services informatiques performants pour résoudre des problèmes complexes. Qu’il s’agisse d’armes de précision ou de systèmes de communication innovants, les FPGA deviennent rapidement une option incontournable pour les secteurs qui souhaitent améliorer leurs capacités.
Mais peut-être parmi l’un des endroits les plus passionnants où les FPGA se distinguent reste la médecine, où ils sont utilisés pour réaliser des innovations sophistiquées qui changent les moyens de créer des outils médicaux.
Voyons pourquoi les FPGA finissent par être populaires dans le domaine de la médecine.
Que sont les FPGA et pourquoi sont-ils importants ?
Les Field- Programmable Gate Arrays (FPGA) sont des circuits incorporés qui peuvent être programmés ainsi que reprogrammés pour effectuer diverses fonctions, ce qui les rend très flexibles et précieux pour une grande variété d’applications. Les FPGA comprennent une gamme de blocs de raisonnement configurables, chacun étant constitué d’un ensemble de tables de consultation, de bascules, ainsi que de divers autres éléments de logique numérique qui peuvent être programmés pour mettre en œuvre tout type de fonction de raisonnement numérique.
Ils constituent une technologie essentielle qui a changé le domaine des dispositifs électroniques numériques, en fournissant une alternative adaptable et rentable aux circuits intégrés spécifiques à une application (ASIC) conçus sur mesure et également aux microprocesseurs.
Contrairement aux ASIC, qui sont conçus pour une fonction particulière et qui ne peuvent pas être transformés lorsqu’ils sont fabriqués, les FPGA peuvent être reprogrammés selon les besoins pour exécuter diverses tâches ou des ajustements dans la conception. Cela rend les FPGA parfaits pour le prototypage et le test de tout nouveaux circuits électroniques, ainsi que pour les applications qui nécessitent des mises à jour ou des ajustements constants.
L’un des principaux défis du travail avec les FPGA est leur complexité. La création de circuits numériques personnalisés pour les FPGA exige un haut degré de compétence en matière de dispositifs électroniques numériques et de programmes. Néanmoins, un certain nombre d’outils et de sources sont proposés pour aider les développeurs à créer et à configurer les FPGA, notamment des kits de développement de logiciels, des dispositifs de simulation et des zones en ligne.
Si vous souhaitez un historique supplémentaire, nous avons couvert ce que sont les FPGA et aussi ce à quoi ils sont utilisés.
Comprendre la nécessité des FPGA dans la technologie médicale.
Le besoin d’innovations médicales plus avancées n’a en fait jamais été aussi élevé, et les FPGA deviennent des éléments principaux dans ce domaine. De l’imagerie médicale plus précise au suivi des signes importants en temps réel, la puissance des FPGA est mise à profit pour développer des systèmes médicaux innovants.
Dans le même temps, l’apparition croissante de maladies chroniques et le vieillissement de la population ont exercé une pression accrue sur l’industrie des soins médicaux pour qu’elle crée des alternatives de traitement beaucoup plus efficaces.
Les progrès récents dans le domaine de la médecine ont mis en évidence l’importance des systèmes basés sur les FPGA. Par exemple, les innovations en matière d’imagerie médicale deviennent de plus en plus complexes et nécessitent de plus en plus de puissance de traitement pour produire des résultats exacts.
Si vous êtes déjà au courant, les FPGA, tels que l’.Virtex FPGA et Spartan FPGA ménages , conviennent à un large éventail d’applications cliniques, notamment les systèmes de diagnostic, de suivi et également de thérapie.
De nombreuses discussions chaleureuses ont eu lieu au sein des communautés de fabricants, mais aussi sur Reddit, concernant le développement impressionnant réalisé dans le domaine de la technologie FPGA. Les amateurs de bricolage reconnaissent de manière significative la grande capacité de ces systèmes très ajustables, et explorent également les nombreuses possibilités qu’ils offrent.
Avantages de l’utilisation des FPGA dans les applications médicales.
Les FPGA ont la capacité de traiter de grandes quantités d’informations en temps réel avec une faible latence et une grande précision. Par exemple, les FPGA sont utilisés dans les équipements d’imagerie par résonance magnétique (IRM) pour traiter les signaux provenant des bobines du scanner, et également dans les tomodensitomètres (CT) pour effectuer la reconstruction d’images en temps réel.
Un autre avantage des FPGA est leur capacité à intégrer de nombreuses fonctionnalités dans un seul outil. Ceci est vraiment crucial dans les applications cliniques où la surface et l’utilisation de l’énergie sont des aspects essentiels. Par exemple, les FPGA peuvent être utilisés pour incorporer de multiples unités de détection, des systèmes de traitement des signaux, ainsi que des interfaces d’interaction dans un outil solitaire, diminuant ainsi la taille totale et la consommation d’énergie des outils médicaux.
Les FPGA utilisent également un haut niveau de polyvalence, permettant aux programmeurs de modifier et également de maximiser la capacité des dispositifs cliniques même après leur déploiement. Cela est nécessaire pour les dispositifs médicaux qui doivent être mis à jour avec de nouveaux attributs ou modifiés pour répondre à certaines exigences des patients. De plus, les FPGA peuvent être reprogrammés à distance, ce qui permet aux développeurs de s’occuper des bugs ou d’ajouter de nouveaux attributs sans avoir à accéder physiquement à l’outil.
Cela peut sembler être une opération du cerveau de commencer avec les FPGA, cependant il y a de nombreux projets disponibles que vous pouvez commencer – également aujourd’hui. De plus, Xilinx dispose d’un élément de logiciel vraiment polyvalent appelé Vivado , et aussi de nombreux paquets pour débutants qui incluent des documents corrects.
Voici une tâche que vous pouvez tenter :
Révolutionner l’industrie de la médecine
Les FPGA utilisent une technologie moderne efficace et adaptable pour les applications médicales, ce qui en fait un choix privilégié pour l’avancement des dispositifs de pointe dans l’industrie des soins de santé. Le potentiel de gadgets médicaux de pointe et également avancés utilisant les FPGA est illimité, offrant des opportunités étonnantes pour l’avenir des soins médicaux.
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Quels sont les avantages des FPGA ?
Les FPGA peuvent offrir la possibilité de développer du matériel à usage spécial plus rapidement et sans le coût associé à la rotation d’une conception ASIC. Un autre avantage majeur des FPGA est la possibilité d’effectuer de nombreuses opérations de données simultanément. Un processeur à usage général effectue normalement une tâche et passe à la suivante.
Quelles sont les applications des FPGA en imagerie médicale ?
En ce qui concerne l’imagerie médicale, les FPGA sont principalement utilisés pour la détection et la construction d’images. L’application de détection implique des systèmes embarqués, avec des exigences de performance en temps réel et des défis importants en matière d’interface matérielle.
Quelles sont les applications réelles des FPGA ?
Les autres utilisations des FPGA comprennent l’aérospatiale et la défense, l’électronique médicale, la télévision numérique, l’électronique grand public, la commande de moteurs industriels, les instruments scientifiques, les systèmes de cybersécurité et les communications sans fil.
Où sont utilisés les FPGA ?
Applications FPGA dans le domaine de l’aérospatiale et de la défense – FPGA tolérants aux rayonnements ainsi que propriété intellectuelle pour le traitement d’images, la génération de formes d’ondes et la reconfiguration partielle pour les SDR. Prototypage d’ASIC – Le prototypage d’ASIC avec des FPGA permet une modélisation rapide et précise des systèmes SoC et la vérification des logiciels embarqués.
