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しかし、現在では、ほかの電子機器で見られるように、HP EliteBook 6930p バッテリー医療用撮像機器においても価格性能比が重視されるようになっている。医療用機器メーカーは、他社にない機能を実現できるような競争力のある技術の開発には引き続き投資を行っている。その一方で、必ずしも製品の差異化の要素にはならなくなった撮像機能については、半導体メーカーやサブシステムサプライヤに研究開発を委託するようになった。それにより、研究開発コストの効率化を図る方針を打ち出しているのである。そして、開発の委託を受けた企業は、その成果を、委託元の医療用機器メーカーだHP COMPAQ 6535b バッテリー けでなく、医療用機器業界全体に展開する。このようにすることで、開発コストの回収が容易になるわけだ。
超音波を用いる医療用撮像機器(以下、超音波撮像機器)市場の進展は、HP COMPAQ 6730b バッテリー上述したような取り組みがいかに効果的であったかを物語る教訓的な事例だ。図1に示したのは、約10年前に開発された超音波撮像機器の機能ブロック図である。同機器は、64個〜256個の超音波プローブを使用しており、各プローブにはそれぞれ圧電変換器が搭載されていた。また、各プローブは、 UM09H31マイクロ同軸ケーブルを1本ずつ使ってコンソールに接続されていた。
これらの超音波プローブから得られた測定データを画像に変換するには、利得や遅延を整合させるためのビームフォーミング(ビーム形成)用のASICが必要であった。数十ギガバイト/秒(GB/s)から数百GB/sもの処理能力が必要となるビーム形成のデAcer Aspire one 532h バッテリーータ処理に対応するには、ASICを開発するほかなかったのである。そして、医療用機器メーカーは、このASICと個別部品などで構成していたアナログフロントエンド回路を、秘中の秘としてブラックボックス化した。また、超音波の測定データに関する表示をブラウン管ディスプレイ上で行うような医療用機器が登場し始めLenovo Thinkpad R500バッテリーたころから独自に開発していた、アナログフロントエンド回路とワークステーションを接続するインターフェースやバックプレーンをそのまま適用していた。
しかし、この10年の間に、超音波撮像機器は大幅な進化を遂げた。機器が表示する画像だけを見ると、何も変わっていないようにも思えるが、アナログフロントエンド回路に使用されているデバイスはまったく異なっている(図2)。現在、医療用機器メーカーは、Lenovo Thinkpad T500バッテリープローブのように設計/製造が労働集約的なものとなる部品についてはODM(Original Design Manufacturer)に任せている。また、半導体メーカーは、医療用機器に用いられる撮像技術が成熟するのに伴って、従来はブラックボックスだったアナログフロントエンド回路の仕様に対する理解を深めつつある。
実際に、いくつu FPCBP82Z かの半導体メーカーが、超音波撮像機器市場向けに32チャンネル分の処理が行える機能を集積したアナログフロントエンドIC/モジュールを提供できるようになっている。2008年の中ごろ以降、同市場に投入されたアナログICおよびミックスドシグナルICの数は10製品以上になった。
ASICを用いていたビーム形成の処理についても、pa3588u-1brsコスト削減の取り組みが進められている。医療用機器メーカーも、0.18μmプロセスまでであれば、ビーム形成のデジタル信号処理に用いるASICのNRE(Non-Recurring Engineering:非反復エンジニアリング)コストを許容することができた。このようなICを設計する際には、分解能が8ビット〜10ビットのA-Dコンバータやミックスドシグナル処理回路を集積化できることも利点となっていた。
しかし、組織ハーモニックイメージング(Tissue Harmonic Imaging:THI)やカラーDell Studio XPS 1340 バッテリードップラー法(Color Doppler Imaging:CDI)のような最新の撮像技術を実現するためには、より微細なプロセスを適用したASICが必要になる。そのような微細プロセスを用いたASICは、従来とは異なり、開発コストが見合わなくなってしまうのだ。その上、最新の撮像技術を利用するには、12ビット以上というより高い分解能を持つA-Dコンバータを集積する必要があるが、それも容易なことではない。
これらの問Lenovo ThinkPad X200 バッテリー題により、医療用機器メーカーは、デジタル信号を処理する機能をFPGAで実現する方針に変更しつつある。FPGAベンダー各社は、45nm〜40nmプロセスを用いた製品を量産しており、28nmプロセスを用いた製品を発表している企業もある。それらの製品は、0.18μmプロセスを用いたASICと比べて数倍大きなゲート集積度を備えている。これを利用すれば、アナログフロントエンド回路に用いるASICを開発する際 Lenovo ThinkPad X201 バッテリーに要していた6カ月を超える設計期間や数十万米ドルもの開発費が不要になるのだ。
アナログフロントエンド回路に費やしていた開発コストをほかの機能の開発に振り向けたことにより、超音波撮像機器の応用範囲は広がっている。従来は適用が難しかった乳がん検査や外科手術の誘導、心電計なLenovo IdeaPad U350 バッテリーどの用途にも利用できるようになっている。また、救急治療室や救急車搭載機器向けの新しい形状の製品も登場している。これらのように、よりニッチな領域に焦点を合わせた製品を医療用機器メーカーが開発できるようになったのは、半導体メーカーやサブシステムサプライヤの努力によるところが大きい。
CT装置についても、超音波撮像機器と同様のアプローチによUM09E71 って研究開発コストを低減するための取り組みが進められている。技術者が長年問題の解決に努めてきた、ESDの正確なシミュレーションに対応したのが、Apache Design SolutionsのEDAツール「PathFinder」である。同社CEO(最高経営責任者)のAndrew Yang氏は、「既存の過渡解析ツールはESD保護回路における『スナップバック動作』を扱うことができない」と指摘する。スナップバック動作では、電圧がトリdell latitude e4310 バッテリー ガ電圧を超えるとデバイスのIV(電流‐電圧)特性が反発して、低電圧で同量以上の電流が流れる。「負性抵抗が、既存のSPICEシミュレータで問題となっている収束性の低さを顕在化させる」とYang氏は説明する。
観光名所をsteinhatcheePathFinderは、Apacheが開発した非Acer Aspire 5101 バッテリー線形過渡シミュレータで、標準的なSPICEモデルで動作する「eSIM」を使っているほか、電源およびグラウンドバスのRLC(抵抗/インダクタ/キャパシタ)素子や基板/パッケージの寄生素子を抽出する機能を備えている。Yang氏によると、「8社の大手半導体メーカーがPathFinderを採用している。PathFinderは、人体帯電モデルやマシンモデル、デバイス帯電モデルなどのESD損傷モデルを使って、素子数がAcer UM09E70 バッテリー100万個以上の回路に対して、レイアウトベースでESDの影響を解析することが可能だ。PathFinderは、TSMCが2010年6月に発表した参照フロー『Reference Flow 11.0』にも含まれている」という。 Mentor Graphicsで検証/試験プロダクトのマーケティングディレクターを務めるSteve Bailey氏によると、「現在、EDAツールにおけるシミュレータの市場は成熟しつつある。同市場の焦点は、迅速かつ完全な検証によって技術者を支援できるようなシミュレータの開発に移っている」という。シミュレータの解析速度や精度はAcer Aspire 5520G バッテリー、マルチコアCPUを用いた並列処理などの手法によって向上してはいるが、どの手法も特効薬にはなり得ていない。これらの手法を利用するとしても、設計した回路を適切に分割した上で、分割した回路のそれぞれに最適な解析ツールを用いることは容易ではないからだ。
Mentorは、顧客を対象に行った最近の調査で、ハードウエア記述言語と検Acer Aspire 5720 バッテリー証言語を統合したHVL(Hardware Verification Language)の1つであるSV(System Verilog)を使用する割合が予想以上に多いという結果を得た。回答者の3/4が、テストベンチの作成にSVを使用している、あるいは使用する予定があると回答したという。また、SVの採用が制限される理由の1つとしAcer Ferrari 1005 バッテリーて、EDAベンダーのツール間において互換性がないことが挙げられた。市販されている検証ツールでSVを用いる際には、シミュレータとテストベンチのライブラリに互換性があることを確かめる必要がある。
現在、EDA業界は、デジタル回路検証用の基本機能ライブラリについて標準化を進めている。この標準化作業の中で、最も注力されているのが移植性の問題である。Bailey氏によると、「EDAツールの業界団体であるAccelleraが、最新の機能検証手法の標準規格と LC.BTP00.052 してUVM(Universal Verification Methodology) Version 1.0 EA(Early Adopter)を策定できた事実は、複数の企業の検証ツールにおいて最初に導入されたSVをベースにした手法が成熟しつつあることを示している」と述べている。機能検証の標準規格といえば、MentorのAVM(Advanced Verification Methodology)から始まり、続いてMentorとCadenceが共同開発したOVM(Open Verification Methodology)が登場した。そして、UVMは、OVMをベースに、Synopsysが開発したVMM(Verification Methodology Manual)を規格にAcer Aspire 5920 バッテリー取り込んでいる。
CT装置では、X線シンチレータから得られる測定データをアナログフロントエンド回路で変換/統合した後、ワークステーションに転送してCT画像に変換する。従来のCT装置では、これらのデータを、カスタム開発したプロトコルとネットワークインターフェースカAS10B5Eードを用いて転送していた。
ここで、iは、コネチカット州のホテルsuietsを見つけることができますまた、ワークステーション上におけるCT画像への変換速度がデータの転送速度よりも遅いことから、転送したデータをカスタム開発したRAID(Redundant Array of Independent Disk)システムによってバッファリングする必要があった不具合が存在する設計データを用いてICの量産を開始してしまうと、UM09H41その不具合を後から修正するためのコストはぼう大なものになる。特に、構造が複雑で、広い範囲での利用が見込まれるようなSoC(System on Chip)で設計上の不具合が見つかった場合に費やすコストは特に高くつく。2011年1月にIntelが発表した、最新プロセッサファミリ「Sandy Bridge」向けのチッ AS07A71 プセット「Intel 6シリーズ」の不具合は、約10億米ドルもの損失を招いたという。また、不具合の存在する設計データを担当した設計者にとっては、個人的な悪い思い出になるだけでなく、経歴上の汚点にもなってしまう。
ICの設計上の不具合を見落とさないために、設計者自身および設計チームは、顧客のアプリケーションでそのICが使用される状況下におけるシミュレーションを、できる限り入念に行わなければならない。とはいえ、10億個のトランジスタ、多数の大acer aspire 8930 バッテリー 規模デジタルブロック、高性能のアナログ回路、複雑な電源管理機能、組み込みソフトウエア、転送速度が1ギガビット/秒を超えるようなI/Oなどを含む複雑なSoCをどうやってシミュレーションすればよいのか。また、経年劣化による影響はどう見積もるのか。そもそも、設計したICは経年劣化を起こすのか。さらに、ESD(Electrostatic Discharge:静電気放電)の問題をはじめ、設計したICが周辺の電磁界環境AS07A75に影響を及ぼさないことを保証するにはどうすればよいのだろうか。
Magma Design Automationは、アナログ回路のシミュレータにおいて、いちはやく並列コンピューティング技術の取り込みを図った企業の1つである。同社のカスタム設計事業部門でシミュレーション技術担当バイスプレジデントを務めるK T Moore氏は、「当社の『FineSim』は、ネットワークで接続された複数のコンピュータ上でアナログ回路のシミュレーションを並列処理することにより、一般的なSPICEの単一マトリクスで扱えるIBM ThinkPad G40 バッテリー2万5000個という最大素子数の制限を克服した」と語る。
FineSimの技術は、いわゆるFast SPICEシミュレータとは異なる。Fast SPICEでは、簡素化したデバイスモデルを使って大規模回路のマトリクス分割を行うために、回路シミュレーションにおいて誤りや精度の低下を招く可能性が高い。Moore氏は、「FineSimでは、素子数が1 IBM ThinkPad G41バッテリー 00万個の回路であっても、BSIM(Berkeley Short Channel IGFET Model)を用いるような既存のSPICEシミュレータと同等の解析精度を維持することができる」と説明する。Magmaによると、FineSimは、単一マトリクスの解析を、2台~4台のコンピュータ上で8個~16個のプロセッサコアに分散させることにより、 Lenovo 3000 N200 バッテリー大規模回路のポストレイアウトシミュレーションを実現している。「FineSimは、アナログ回路のシミュレーションに大きな変革をもたらした」とMoore氏は付け加える。
さらに、同氏は、「Magmaの顧客はデジタル回路中心の検証手法を求めている」と述べる。「大規模回路のシミュレーションができるだけでは十分ではない。設計者は回路を構成するすべての素子の波形を見るような余裕がないからだ。問題があるときは波形を見たいがDell Inspiron 1370 バッテリー、それ以外のときは問題がないことだけ表示してくれればいいのだ」(同氏)という。もちろん、シミュレーションを行う上で、条件タグを入れることは可能である。しかし、その場合にはデバッグ作業をより厳密に行わなければならない。そうしなければ、設計者は見落としがないかどうかの確信が持てない Dell Precision M2300バッテリー。Moore氏は、「回路シミュレータを開発する際には、性能や精度だけでなく、顧客がどのような問題を解決しようとしているかについて考える必要がある」と指摘している。
Berkeley Design Automationでプロダクトマーケティングマネジャーを務めるSimon Young氏も、「既存の回路シミュレータの処理能力に限界があったことが、顧客にFast SPICEの使用を余儀なくさせた」ことを認める。その一方で、新たなアナログ回路のシミュレータ PABAS115については異なる意見を示した。同氏は、「28nmプロセスでは、ノイズをはじめ、デバイス上で起こる別の動作についても考慮する必要がある」と指摘する。Berkeley Designは、回路シミュレータ「Analog FastSPICE(AFS)」の過渡解析機能を使ってノイズに関する問題に対処している。同社は、「AFSは1000万個の素子を取り扱える。シングルコアのCPUでの処理速度は、同じ規模の素子数に対応する他社のSPICEシミ PABAS106ュレータの10倍に達する」と主張している。半導体ファウンドリ大手のTSMC(Taiwan Semiconductor Manufacturing Co)は、低消費電力の28nmプロセスの設計フローに対応するSPICEシミュレータとしてAFSを認定した。さらにYoung氏は、「Berkeley Designは、有力ファウンドリであるGLOBALFOUNDRIESとの提携も進めている」と述べる。
現在、ICの設計 PA3534U-1BRSデータ向けの回路シミュレータについては、アナログ、デジタル、トランジスタレベルからシステムレベル、ハードウエア/ソフトウエア協調検証、チップ‐パッケージ間インタフェースなど、用途に合わせてさまざまなものが提供されている。しかし、ICの設計上の不具合を見つけ出すには、シミュレーションだけでは十分とは言えない。デバッガや、シミュレーションによって生成された大量のデータを処理する自己診断式のテストベンチも必要になる。PA3534U-1BASこうして、ICの設計データを検証するための"ツールボックス"は、どんどん規模が大きくなっているのだ。
ワークステーションにおけるCT画像への変換速度は、30秒間分の撮像データの場合で2分〜5分もかかるのである。CT装置で撮像したデータをリアルタイムでワークステーションに転送するには、高速のデータ転送速Fujitsu FM-50バッテリー度を実現する必要がある。また、高速で転送した撮像データをワークステーション側でバッファリングするには、ハードウエアをカスタム開発しなければならない。 例えば、X線シンチレータの検出器の数が1000個で、検出器1個当たりの測定分解能が16ビット、サンプリング速度が10キロサンプル/秒(kSPS)のCT装置を使って、合計64枚の断層写真を撮影する場合を想定しよう。この場合、データ転送速度として1280メガバFujitsu FPCBP88バッテリーイト/秒(MB/s)が必要になる。しかし、これは、現時点では最高速度が800MB/sである市販のRAIDコントローラの処理速度を上回っている。
このギャップを、ソフトウエア技術で解決するための取り組みが進められている。例を挙げると、GE Healthcare社、米Samplify Systems社および米Stanford大学は、CT装置が収集した生データを1/3〜1/4の容量に圧縮した後、FPCBP195ワークステーション側で伸長する技術を発表しているに示したのは、生データを用いたCT画像と、1/3に圧縮したデータを用いたCT画像である。Stanford大学のある放射線学者に試してもらったところ、彼は、400枚以上のCT画像について、生データを用いたものと圧縮データを用いたものを区別することはできなかった。
もし、CT装置のスリップリング(静止体から回転体に対して電力 FPCBP194と電気信号を伝達するためのシステム)にこのデータ圧縮機能を組み込むことができれば、スリップリング以外のCTシステムに対して圧縮系の存在が見えない(トランスペアレントな)状態になる。つまり、既存のスリップリングを、データ圧縮機能を組み込んだ新しいスリップリングに容易に置き換えられるようになるわけだ。さらに、ワークステーション側のネットワークインターフェースカードに、Fibre ChannelやInfiniBandなどの標準的な技術を利用することもできる。カスタム仕様ではない一般的なRAIDシステムを、ワークステーションに外付けして使用することも可能だ)。もちろん、標準的 FMVLBP104なハードウエアを利用できるということは、コスト低減も実現できるということを意味する。
加えて、CT画像の変換速度がデータ転送速度より数倍遅いことを利用すれば、RAIDシステム上にデータの伸長機能を実装することも可能になる。この手法を用いることで、データの伸長機能の組み込みを、ワークスFMVLBP103テーションに搭載されているCT画像への変換ソフトウエア
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