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2-2018

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Fachzeitschrift für Medizintechnik-Produktion, Entwicklung, Distribution und Qualitätsmanagement

Medical-PC/SBC/Zubehör

Medical-PC/SBC/Zubehör Hoch performante Workstationboards für bildgebende Verfahren Autor: Mario Klug, Senior Marketing Manager Boards & Systems Rutronik Elektronische Bauelemente GmbH www.rutronik.com Ob es um die Diagnose von Erkrankungen oder die Analyse von Verletzungen geht: Bildgebende Verfahren gewinnen stetig an Bedeutung. Die digitale Verarbeitung der Bilder mit pixelgenauer Authentizität und steigender Auflösung der Bilder sowie der Kombination mehrerer Aufnahmen aus verschiedenen Verfahren zu hochaufgelösten 3D-Bildern inklusive Farbgebung ist jedoch nur mit entsprechender Rechenperformance umsetzbar. Beim stationären Einsatz können in der Cloud angebundene AI-Cluster einiges leisten, doch sie sind nicht immer und überall einsetzbar. Zudem bringen sie enorme Herausforderungen mit sich, wenn es darum geht, den Schutz der Patientendaten sicher zu stellen. Deshalb erfolgen auch künftig viele Berechnungen für die Bildverarbeitung lokal am Analyse- oder Auswertungsgerät. Hierfür werden Workstations auf Basis professioneller Prozessoren und Grafikkarten genutzt. Mit der neuen Basin-Falls-Plattform von Intel, steht nun mit den Intel Xeon W-Prozessoren und den passenden Mainboards eine moderne Architektur zur Verfügung, die die Lücke zwischen den beliebten Intel Core X-Serie-Prozessoren und den Intel Xeon Skalierbaren-Prozessoren der Purley- Plattform füllen. Die Basin-Falls-Plattform Die neue Basins-Falls-Plattform nutzt zwar denselben Sockel R4 (LGA-2066) wie die Consumer-Plattform für die Intel Core X-Serie, ihre Merkmale unterscheiden sich jedoch deutlich. War bisher der Einsatz von Intel Xeon E5-1600 für Single-Socket-Systeme, Intel Xeon E5-2600 für Dual-Sockel- Systeme und Intel Core X-Prozessoren auf den Vorgängerplattformen möglich, so sind die Plattformen jetzt klar getrennt und auf bestimmte Märkte und Zielgruppen zugeschnitten. Von der Core X-Plattform auf Basis des X299-Chipsatzes hebt sich die Basin-Falls-Plattform ab, da sie bereits bei den Prozessoren mit vier Kernen (z. B. dem Xeon W-2123) 48 PCIe-3.0-Lanes bietet. Zudem verfügen alle Typen über eine 4-kanalige DDR4-Speicherschnittstelle inklusive ECC-Support. Damit ermöglicht Intel die Skalierung ohne Einschränkung bei der Konnektivität vom 4-Kern- Prozessor bis zum 10-Kern-Prozessor. Zehn Kerne für die Bearbeitung von 20 Threads Mit seinen zehn Kernen und damit der Möglichkeit zur Bearbeitung von bis zu 20 parallelen Threads sowie der Baseclock von 3,30 GHz, nimmt der Xeon W-2155 aktuell unange- 22 meditronic-journal 2/2018

Medical-PC/SBC/Zubehör fochten die Spitzenklasse ein. Dank bis zu 64 GB DDR4-ECC- Speicher ist der Prozessor auch hinsichtlich des Speichers ideal für den Einsatz in Workstations, um hochauflösende Bilder in der Medizintechnik zu bearbeiten und darzustellen. Hinzu kommt die AVX 512 (Advanced Vector Extensions) Unterstützung, dank der die neuen Prozessoren hoch vektorisierten Code erheblich schneller berechnen und so die Bilddatenberechnung und -analyse beschleunigen können. Die neue Plattform bietet zudem eine kostenoptimierte Lösung, die nicht länger auf der teureren Server-Plattform aufbaut, wie dies bei früheren Generationen der Fall war, sondern klar auf die Anforderungen zugeschnitten ist, die in der Entwicklung von Workstations bestehen. Idealer Partner Das passende Mainboard als ideale Ergänzung für Workstations bietet Fujitsu: Das D3598-B basiert auf dem neuen Intel C422-Chipsatz und verfügt über sieben PCIe- Slots, die mechanisch für den Einsatz von PCIe-x16-Karten vorgesehen sind. Zwei davon sind als reine PCIe x16 (PEG)-Slots ausgeführt. Das Board lässt sich mit bis zu zwei professionellen Grafikkarten mit 16 Lanes, einer NVME- SSD mit vier Lanes sowie einer weiteren, mit acht Lanes angebundenen Karte, etwa zur Anbindung von Framegrabbern kombinieren. Auch die Spezifizierung für bis zu +50 °C Umgebungstemperatur unter 100 Prozent Last bei Dauerbetrieb über fünf Jahre, macht das D3598-B zur ersten Wahl für den möglichst ausfallfreien Einsatz in professionellen Workstations. Der relativ langen Entwicklungsphase vieler medizinischer Geräte bis zur Markteinführung trägt Fujitsu mit einer garantierten Verfügbarkeit von mindestens drei Jahren Rechnung. Standard-Mainboards aus dem Consumer-Bereich sind mit einer durchschnittlichen Verfügbarkeit von 18 Monaten keine sinnvolle Alternative. Im Hinblick auf die neue Europäische Datenschutz-Grundverordnung (EU-DSGVO), die im Mai 2018 rechtsverbindlich wird, bietet das auf dem Fujitsu D3598-B verfügbare TPM 2.0 (Trusted Platform Module) ein adäquates Sicherheitsmerkmal, das den Schutz von Patientendaten schon bei der Bildverarbeitung unterstützt. Anspruchsvolle Anwendungen erfordern gut abgestimmte Gesamtlösungen Ein gut abgestimmtes System, das die Ansprüche bildgebender Verfahren an die Authentizität der Bildinformation, der Kombination von Bildern aus unterschiedlichen Verfahren, deren Berechnung und Analyse sowohl hinsichtlich Performance als auch Zuverlässigkeit erfüllt, kann damit folgende Komponenten umfassen: Auf einem Fujitsu D3598-B-Workstationboard kommen Intel Xeon W-Prozessoren, DDR4-ECC-Speicher, eine professionelle NVME-SSD (nonvolatile memory express) Speicherkarte sowie bis zu acht SATA-SSDs oder Festplatten im RAID-Modus (Redundant Array of Independent Disks) und ein bis zwei professionelle Grafikkarten. Der Distributor Rutronik hat als Lösungsanbieter nicht nur alle relevanten Komponenten im Portfolio – von validierten Speichermodulen über hoch performante SSDs, hoch kapazitive Festplatten bis zu passenden redundanten Netzteilen und Displaylösungen für die medizinische Bildanalyse – sondern bietet auch Unterstützung über den gesamten Entwicklungszyklus von der Ideenfindung und Konzeption über die Prototyp-Entwicklung und Serienproduktion bis hin zum Ausphasen am Ende des Produktlebenszyklus. ◄ Unitronic unterzeichnet einen Distributionsvertrag mit dem indischen Prozessormodul- und Single board Vielseitig einsetzbar, leistungsstark und kostengünstig Computer-Hersteller iWave. Die leistungsfähigen Prozessormodule und Singleboard Computer (SBC) von iWave sind ab sofort in unterschiedlichsten Ausbaustufen erhältlich und ergänzen das Produktport folio. Das erstmals auf der electronica präsentierte Produktangebot setzt sich aus Modulen und Boards auf Basis der gängigen Formfaktoren Qseven und SODIMM sowie weiteren hauseigenen proprietären Formfaktoren zusammen. Als Prozessorplattformen dienen verschiedene ARM-basierte SoC-Familien wie NXP‘s i.MX.6, Renesas Electronics RZ/G1E bzw. RZ/G1M oder Alteras Cyclone V. Je nach Bedarf können Anwender dabei zwischen unterschiedlichsten Embedded Betriebssystemen wie OS/ RTOS, Linux, WinCE, Android BSP, QNX, VxWorks oder ITRON und entsprechenden Hardware-Treibern auswählen. Diese hohe Flexibilität ermöglicht es Entwicklern, ganz individuell auf die speziellen Anforderungen der jeweiligen Applikation einzugehen. Für den schnellen und leichten Einstieg in die Entwicklung sind von Unitronic Electronics umfangreich ausgestattete Starter kits erhältlich, die neben einer Vielzahl an externen Schnittstellen auch ein Display beinhalten. Ergänzend zu ihren Standard-Prozessormodulen und SBCs bietet iWave zudem auf Wunsch kundenspezifisch optimierte Lösungen für Industrie-, Medizin- und Automotive- Applikationen an. Unitronic GmbH www.unitronic.de meditronic-journal 2/2018 23

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© beam-Verlag Dipl.-Ing. Reinhard Birchel