Situation

Die Portwell Technology-Gruppe, Associate Member von Intel®, war eines der ersten R & D-Unternehmen mit Spezialisierung auf den Bereich Medizintechnik. Portwell liefert Hardware-Lösungen für die Entwicklung und Produktion von Ultraschallgeräten, darunter auch Diagnostic Ultrasound, Advance Piezoelectric- und Singlecrystal Transducer-Technologien. Ultraschallgeräte finden einen breiten Einsatz, z.B. für medizinische Bildaufnahmen, Erkennung und Bemessung. Solche Anwendungen erfordern Multi-Channel Data Aquisition Boards mit seriellen Busanschluß, die für die Medizintechnik freigegeben sind.

Die COMExpress-Modullösung liefert die Grundfunktionalitäten, während alle anwendungsspezifischen Features in das Baseboard eingearbeitet sind, wodurch eine „teilweise kundenspezifische“ Embedded PC-Lösung entsteht.

COMExpress-Module sind nicht nur hoch integrierte Komponenten zur Systemerweiterung, sondern sie verbessern auch Form, Fit und Function und minimieren so aktuelle und zukünftige Design-Risiken. Die Module sind skalierbar und austauschbar und verringern daher die Kosten des Produkt-Lebenszyklus.

Herausforderung

Ein Ultraschall-Gerät beinhaltet einen Wandler, eine zentrale Recheneinheit oder Computer mit Anschluss an ein Display, ein Bildaufzeichnungsgerät, ein Keyboard und eine Stromquelle. Der Transducer sendet Soundwellen aus, die in den Transducer zurückgestrahlt werden, nachdem sie auf die Strukturen im Fokus des Ultraschalls aufprallt sind. Die zentrale Recheneinheit misst die Echo-Intensität und -Geschwindigkeit und wandelt sie dann in ein elektronisches Bild um, das auf dem Display erscheint.

Für solche Anwendungen wird normalerweise ein serieller High Speed-Bus zur mehrkanaligen Datenerfassung benötigt, um das Bild zu formen. Ansonsten bräuchte man zusätzlich eine höhere Rechenleistung, jedoch mit einem niedrigen Energieverbrauch oder einem anderweitig verbrauchsoptimierten Design. Das bedeutet, dass die Thermik-Lösung sehr wichtig ist. Ein Smart Fan und ein gut designter Kühlkörper helfen dabei, dieses Problem beim Design des Endsystems zu lösen. Zudem ist für den Medizintechnik-Kunden ein Langzeit-Support bei Material und Service von größter Bedeutung.

Lösungen und Vorteile

Für die Entwicklung von Ultraschallgeräten wurde PCOM-B635, ein Type 6 COMExpress Basic- Formfaktor, eingesetzt. PCOM-B635 hat folgende Vorteile:

High Performance-Prozessor

PCOM-B635 basiert auf dem leistungsstarken Intel® Broadwell-Prozessor mit Intel® 5th Generation i7/i5/i3 CPUs.

Herausragende Grafikleistung

PCOM-B635 ist mit den Iris Pro Grafik-Chips von Intel ausgestattet. Diese haben 20% mehr Execution Units im Vergleich zu früheren Plattformen und kommen mit einem zusätzlichen 128 MB embedded DRAM (eDRAM) Cache zur Verbesserung der durch die Bandbreite limitierten Arbeitslasten. Intel® Iris Pro Graphics 6200 (GT3e) ist eine integrierte Grafikkarte und die schnellste GPU der Broadwell-Generation. Sie ist in diversen Highend- CPUs (Spezifikation ab 47 W TDP) eingebaut und bietet insgesamt 48 Execution Units mit DirectX 11.1, OpenGL 4.2 und MSAA (2x, 4x) Support.

 
  • Optimierter Leistungsverbrauch

    Niedriger Energieverbrauch zur Verbesserung der System-Zuverlässigkeit
  • Pin-Out Type Upgrade:

    PCOM-B635 unterstützt das PICMG COM 2.1 Typ 6 Pin-Out und einen seriellen High Speed-Bus (PCIE, SATA III, USB3.0). HDMI und DP Pin-Out können bei Bedarf kundenspezifisch angepasst werden.
  • Multiple display support

    Das Modul unterstützt bis zu drei unabhängige Displays, DP, HDMI oder DVI und VGA. Die 3D-Performance ist im Vergleich zur Vorgänger-Generation doppelt so hoch.
  • Flexible Modular Design

    Produkt-Migration und Austausch sind dank des modularen Designkonzeptes von COM-Modulen und -Boards einfach umzusetzen. Das trägt dazu bei, die Time-to-Market eines Produktes zu beschleunigen.