青城山IC論壇上的IMEC，人工智能+醫(yī)療的芯片有大神通？

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青城山中國(guó) IC 生態(tài)高峰論壇下午場(chǎng)在 7 月 14 日下午 2 點(diǎn)準(zhǔn)時(shí)開場(chǎng)，本次 IC 論壇主題是“人工智能大潮下的芯片發(fā)展”，IMEC 市場(chǎng)拓展總監(jiān)姜寧作為參加論壇的科研機(jī)構(gòu)的代表在下午的演講環(huán)節(jié)登臺(tái)亮相，而他們“亮劍”的領(lǐng)域是智慧醫(yī)療。

“扒一扒”IMEC 背景

1984 年，比利時(shí)法拉德斯省政府出資 6200 萬歐元?jiǎng)?chuàng)建了非營(yíng)利組織 IMEC，成立的主要宗旨在結(jié)合荷語區(qū)內(nèi)各大學(xué)學(xué)術(shù)研究的力量，致力信息通訊系統(tǒng)發(fā)展所需的技術(shù)研究與開發(fā)，以下一世紀(jì)的集成電路、封裝技術(shù)、芯片設(shè)計(jì)和系統(tǒng)發(fā)展為研究重心，進(jìn)而帶動(dòng)外圍相關(guān)科技的發(fā)展，以因應(yīng)電子科技產(chǎn)業(yè)界三至十年后的需要。IMEC 早已成為歐洲最大的微電子、信息及通信的研發(fā)中心，已從原來不足 70 人發(fā)展到 2008 年超過 1650 人，2008 年年收入達(dá) 2 億 7 千萬歐元。其實(shí)驗(yàn)室占地 3600㎡、超無塵實(shí)驗(yàn)室占地 6200㎡、電腦室占地 10400㎡，為歐洲最大半導(dǎo)體制造及設(shè)計(jì)中心，其每年預(yù)算約為六百億臺(tái)幣。實(shí)驗(yàn)室可以生產(chǎn)到 0.25 微米的積體電路。IMEC 的重點(diǎn)在微機(jī)的部份，由其大型無塵室及晶片設(shè)計(jì)制造中心頗富盛名，其微機(jī)電的制造技術(shù)室采用傳統(tǒng)的蝕刻技術(shù)，該組聞名的研究有視覺、加速度及壓力的傳感器，尤其在電路技術(shù)十分先進(jìn)。

IMEC 市場(chǎng)拓展總監(jiān)姜寧在青城山中國(guó) IC 生態(tài)高峰論壇上做主題演講

IMEC 與 iMinds 合并

2016 年 2 月 IMEC 發(fā)布官方消息：即將和 iMinds 合并，共同為數(shù)字經(jīng)濟(jì)打造一座世界級(jí)的高科技研究中心。iMinds 整合成為 IMEC 旗下新設(shè)的業(yè)務(wù)單位，融合來自全球超過 2,500 名 IMEC 研究人員的技術(shù)與系統(tǒng)專業(yè)，以及近 50 個(gè)國(guó)家約 1,000 名 iMinds 研究人員的先進(jìn)數(shù)字能力，成為一個(gè)全新的研究中心。

在加入 iMinds 的旗艦級(jí)開放創(chuàng)新研究模型 ICON(學(xué)術(shù)研究人員與產(chǎn)業(yè)研究伙伴共同為特定市場(chǎng)需求開發(fā)解決方案)、iStart 創(chuàng)業(yè)計(jì)劃(支持新創(chuàng)企業(yè))以及 Living Labs 生活實(shí)驗(yàn)室后，可望增強(qiáng) IMEC 作為一家研發(fā)中心的獨(dú)特性與資產(chǎn)。

“隨著萬物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Everything)的迅速擴(kuò)展，造就對(duì)于整合硬件與軟件的解決方案需求?？蔀槊魅諗?shù)字經(jīng)濟(jì)帶來優(yōu)化服務(wù)的這類創(chuàng)新產(chǎn)品只能經(jīng)由與軟硬件兩大領(lǐng)域密切互動(dòng)而開發(fā)出來。因此，在可持續(xù)發(fā)展的健康照護(hù)、智能城市、智能制造、智能金融、智能移動(dòng)性、智能電網(wǎng)或各種智能事務(wù)等領(lǐng)域，帶來了無限的商機(jī)，” IMEC 首席執(zhí)行官 Luc Van den hove 表示。

他強(qiáng)調(diào)，“IMEC 的硬件專業(yè)知識(shí)廣受好評(píng)，iMinds 則是軟件與 ICT 應(yīng)用方面的專家，這兩大研究中心各具獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，期望攜手將這些概念轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)。”

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“此外，iMinds 的創(chuàng)業(yè)育成計(jì)劃廣受認(rèn)同，并開啟了進(jìn)入中小型企業(yè)的機(jī)會(huì)。同時(shí)，這項(xiàng)整并還為我們帶來一個(gè)共同擴(kuò)展 Flemish 產(chǎn)業(yè)以及升級(jí) Smart Flanders 的獨(dú)特機(jī)會(huì)。”

?“IMEC?和 iMinds 之間的合并是 Flanders 因應(yīng)這個(gè)快速加速數(shù)字化趨勢(shì)的答案。我們渴望與全球 70 個(gè)國(guó)家超過 3,500 名頂尖的研究人員以及 Flemish 公司與新創(chuàng)企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)合作，從而大幅提升我們的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)影響力?？傊覀兡軈f(xié)助 Flanders 提升競(jìng)爭(zhēng)力，宣示強(qiáng)大的國(guó)際地位?！?/p>

納米微電子技術(shù)

IMEC 納米微電子技術(shù)能做什么？與非網(wǎng)小編給你逐層分解：在一個(gè)芯片上可以分好多層，每一層擁有不同的作用，首先第一層有可能是微流控成，用來精準(zhǔn)的倒流和篩選，把想要的東西送到想要的地方，做一些前期的預(yù)操作。第二層是集成的硅光子層，因?yàn)楹芏鄳?yīng)用，很多醫(yī)療電子方面的應(yīng)用，我需要用光學(xué)才能檢測(cè)到是不是成功，用光學(xué)才能檢測(cè)到細(xì)胞的數(shù)目，需要在芯片當(dāng)中實(shí)現(xiàn)精確的光波導(dǎo)的流向，都可以在這一層實(shí)現(xiàn)。IMEC 的微流控層可以進(jìn)一步降低成本。第三層是集成的傳感器，大家在大設(shè)備中需要用到的超聲，可以在這一層當(dāng)中實(shí)現(xiàn)。最后一層是數(shù)字電路層，數(shù)字電路層有一些運(yùn)算和其他功能，實(shí)際芯片不止這四層，根據(jù)復(fù)雜性而定，這就是 IMEC 納米微電子神奇的地方。

IMEC 的智慧醫(yī)療

IMEC 市場(chǎng)拓展總監(jiān)姜寧介紹，“從 1984 年到現(xiàn)在這幾十年的發(fā)展，IMEC 已經(jīng)發(fā)展成世界上非常有名的一家納米微電子研究中心，而且是獨(dú)立的第三方研究所，我們?cè)诒壤麜r(shí)總部有一條 8 寸線，還有一條 12 寸線，除此之外還有做生物醫(yī)療方面的實(shí)驗(yàn)室，還有做太陽能柔性顯示方面的一些實(shí)驗(yàn)室，整個(gè)這一套設(shè)備在全球來講都是非常獨(dú)一無二的，因?yàn)樗锩嫣峁┑闹瞥珊脱芯康念I(lǐng)域、方向都是世界上最頂尖的。”

提到智慧醫(yī)療這個(gè)話題，很多人可能第一會(huì)想到 DNA，會(huì)想到一些核苷酸、PCR 以及其他生命科學(xué)領(lǐng)域的名詞。當(dāng)今世面上如果做 DNA 測(cè)序，或者做核苷酸擴(kuò)增的業(yè)務(wù)，用的儀器非常大，速度很慢，集成度非常差。IMEC 在納米微電子領(lǐng)域有非常深厚的積累，IMEC 實(shí)現(xiàn)一個(gè)微型的實(shí)驗(yàn)室在幾個(gè)立方厘米大小的封裝芯片上，進(jìn)而實(shí)現(xiàn) DNA 測(cè)序，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞分選，還可以實(shí)現(xiàn)無透鏡的成像。如果 IMEC 這個(gè)技術(shù)普及開來，與非網(wǎng)小編認(rèn)為在生命科學(xué)領(lǐng)域絕對(duì)是了不起的創(chuàng)新，或者是顛覆性創(chuàng)新，對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)深厚的影響。

2002 年 IMEC 跟 BIOSCIENCES 達(dá)成合作，幫助 BIOSCIENCES 實(shí)現(xiàn)芯片級(jí)的 DNA 測(cè)序。這個(gè)芯片在 2015 年研制成功，并且被 BIOSCIENCES 集成在下一代產(chǎn)品中。通過采用 IMEC 的芯片，BIOSCIENCES 下一代機(jī)器后整個(gè)機(jī)器的體積縮小了三倍，速度卻提升了 7 倍，價(jià)格還降低一半。這是 IMEC 納米微電子技術(shù)應(yīng)用于生命科學(xué)領(lǐng)域帶來的科技進(jìn)步效應(yīng)。

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IMEC 跟 Genalyte 合作是研發(fā)光子傳感生物的芯片。芯片價(jià)格低廉、體積渺小，但是功能強(qiáng)大。Genalyte 把這個(gè)芯片集成到自己的設(shè)備以后做了什么？這個(gè)設(shè)備可以在用戶提供一滴血的情況下幫助用戶做 108 種分析，做免疫分析、癌癥檢測(cè)等。與非網(wǎng)小編提到的上述兩家公司都是 IMEC 可以公開的合作伙伴，他們都體會(huì)到了人工智能+醫(yī)療芯片的強(qiáng)大。

提到智慧醫(yī)療還有一大領(lǐng)域，就是可穿戴設(shè)備。可穿戴設(shè)備是可以把傳感器或者佩戴傳感器的東西放在人的體表和集成在家具上，以此來獲取人的生理體征，從而給人提供一些健康建議，幫助他生活得更健康，甚至預(yù)防疾病?？纱┐髟O(shè)備的小型化是一個(gè)不可阻擋的趨勢(shì)，必然要變得越來越小。IMEC 專門設(shè)計(jì)了可穿戴設(shè)備上的芯片，命名為 MUSEIC。第三代 MUSEIC 相對(duì)于第二代進(jìn)行了優(yōu)化，尺寸更小了，第二代的 MUSEIC 的制作工藝是 180 納米，第三代 MUSEIC 的工藝是 55 納米，第三代 MUSEIC 整個(gè)是 5 毫米×5 毫米，非常小。雖然有模擬部分，但是 IMEC 把它跟數(shù)字部分都采用了 TSMC55 納的工藝集成起來。這個(gè)芯片不只是非常小，而且是單片。

針對(duì)于合作商 Biotelemetry，IMEC 幫它實(shí)現(xiàn)貼在胸口的移動(dòng)遙控?zé)o線門診心臟監(jiān)測(cè)器，已經(jīng)通過了美國(guó)的 FDA，監(jiān)測(cè)器里面就集成了 IMEC 的芯片。

IMEC 給三星打造的智能手表平臺(tái)很不一樣，它可以測(cè)血壓血氧，把一些實(shí)際的數(shù)據(jù)顯示在顯示屏上。

上述是與非網(wǎng)小編帶來的 IMEC 的合作案例，接下來介紹一下 IMEC 在智慧醫(yī)療的可穿戴領(lǐng)域做的科研產(chǎn)品。IMEC 市場(chǎng)拓展總監(jiān)姜寧在此次青城山中國(guó) IC 生態(tài)論壇中提到，“一個(gè)是 IMEC 的健康貼片，叫 Holst? Centre。這種產(chǎn)品跟普通的穿戴設(shè)備不一樣，這個(gè)健康貼片的體積非常小，材質(zhì)非常柔軟，里面集成了三個(gè)傳感器：一個(gè)是 EC 機(jī)，可以檢測(cè)人的心電圖方面的內(nèi)容；第二個(gè)是加速度傳感器，有了加速度傳感器可以知道人的行為特征，我在奔跑還是移動(dòng)；第三個(gè)是集成了生物阻抗，可以分析人體的水分、脂肪，還可以分析呼吸和體表的汗液等等，這是世界上第一款。另一個(gè)是 IMEC 的眼電波測(cè)試儀，大家常見的是在 VR 設(shè)備上。VR 設(shè)備如果渲染圖象，每一幀都處理的話，就有可能完成不了，為此有 VR 決定在用戶眼睛盯著的位置在渲染，這就需要有一個(gè)位置信息，時(shí)刻反應(yīng)你的眼球在盯什么位置，IMEC 就設(shè)計(jì)了眼電波的眼球追蹤，根據(jù)眼睛的微弱的電流看用戶在看什么的位置，把相應(yīng)的位置信息傳導(dǎo)給 VR，讓它只渲染用戶盯著的那一部分，提高那一部分的分辨率?！?/p>

與非總結(jié)

據(jù) IMEC 官方人員透露，IMEC 所有的設(shè)計(jì)，都是經(jīng)過臨床驗(yàn)證的，有的幾十個(gè)病人臨床驗(yàn)證，有的可能到十幾萬個(gè)病人臨床驗(yàn)證，足夠多的大數(shù)據(jù)告訴我們 IMEC 的智慧醫(yī)療產(chǎn)品系是可靠的。IMEC 和 ARM 已經(jīng)合作共同研發(fā)打造 7 納米工藝芯片，這些都足以證明 IMEC 在智慧醫(yī)療領(lǐng)域的優(yōu)秀和強(qiáng)大。這是 IMEC 給全世界的研究所做出的榜樣，國(guó)內(nèi)的研究所喊出的口號(hào)：打造世界級(jí)研發(fā)中心，不妨學(xué)習(xí)一下 IMEC，打鐵還需自身硬，不是嗎？

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