About / Advertise
Tema: FPGA
Svenska Sectra gör världens bästa mammografisystem, enligt egen utsago. Det är digitalt och ensamt om att använda detektorer som räknar varenda foton. Tekniken gör att systemet använder halva stråldosen jämfört med de bästa konkurrenterna, ändå har det samma eller bättre bildkvalitet.
Sectra har utvecklat hela systemet självt, från minsta detektor med kringelektronik till det ergonomiska stativet som med hjälp av motorer kan höjas, sänkas och vridas i sidled för att anpassas till en viss kvinna. För att styra motorerna används en medelkraftfull FPGA. Även själva scanningen sköts av en motor, som också styr flera andra delar i systemet. Svenska Sectra gör världens bästa mammografisystem, enligt egen utsago. Det är digitalt och ensamt om att använda detektorer som räknar varenda foton. Tekniken gör att systemet använder halva stråldosen jämfört med de bästa konkurrenterna, ändå har det samma eller bättre bildkvalitet.
– Vårt mammografisystem har flera delsystem som använder FPGA:er, säger Ulrik Peterson som är gruppchef på Sectras utvecklingsavdelning för mammografi i Linköping.
| Företag: Sectra. Ort: Linköping och Kista. Anställda inom mammografiverksamheten: ca 80. Produkt: Digitalt mammografisystem. |
– För oss har det inte varit ett alternativ att använda annat än FPGA:er i detta delsystem. En lösning med DSP:er skulle inte fungera eftersom det handlar om så mycket dataprocessning i realtid och en asic skulle bli för tidskrävande och dyr att utveckla, säger Ulrik Peterson.
Faktum är att en asic-lösning inte ens är intressant i ett längre perspektiv. Flexibiliteten med enkla uppgraderingar går om intet med en asic, och volymerna är inte tillräckligt stora för att motivera ett sådant steg.
– Vi har övervägt att gå till asicar, men det är inte aktuellt i något delsystem idag, speciellt inte i datainsamlingssystemet. Om vi gör det i framtiden är det för att ersätta en liten FPGA med fast uppgift, säger Ulrik Peterson.
Ett flertal lite mindre FPGA:er använder företaget i sina extremt känsliga röntgendetektorer. FPGA:n fungerar som detektorns hjärna samtidigt som den sköter kommunikationen mellan detektorn och datainsamlingssystemet.
Studerar man Sectras mammografisystem ordentligt kan man konstatera att det är ett under av ingenjörskonst. Här finns detektorer liknande de som användes i Cern för att jaga toppkvarken, här finns flera asicar samt FPGA:er i alla smakriktningar.
– Vi använder FPGA:er med både mjuka och hårda processorer. När vi väljer en FPGA är det behovet av minnen, kommunikationsportar, mängd logik och andra parametrar som styr. Ibland får vi en hård kärna på köpet som vi använder, annars tar vi en mjuk. Samtidigt har vi ganska höga krav, så eventuellt hade inte en mjuk processor varit tillräcklig där vi idag använder en hård. Det är svårt att säga, resonerar Ulrik Peterson.
Klart är i varje fall att man nyttjar alla finesser som finns att uppbringa i dagens vassaste FPGA:er.
– Vi saknar inget, men tycker samtidigt inte att något är onödigt. Fast skulle jag önska något så är det ännu fler inbyggda distribuerade små minnen som man kan använda i sina beräkningar. Det skulle göra att man kan få in lite mer avancerade algoritmer och kunna dra nytta av DSP-kärnor och mellanlagra resultat, säger Ulrik Peterson.
Något behov av verktyg som konverterar från C till VHDL ser han dock inte. Tvärtom, det vore bara att gå en omväg.
– Däremot skulle jag välkomna ett nytt kraftfullare språk, typ C++, som kan beskriva parallella processer på ett bättre sätt än de ålderstigna språken VHDL och Verilog.
På önskelistan står dessutom kraftfulla FPGA:er, fast i mindre storlek och med färre anslutningar.
– Kunde man få ner kapselstorleken och minska antalet anslutningar från 1 000 till några hundra, kanske 500, hos de kraftfullaste FPGA:erna så vore jag glad. Vi använder inte alla anslutningar utan främst Gbit-länkarna hos de största kretsarna. Färre anslutningar skulle göra det så mycket enklare att hantera kretsarna, säger Ulrik Peterson.
