突破“卡脖子”技术!国产RISC-V芯片驱动医疗设备创新突围

2025年4月8-11日,上海 | 第91届中国国际医疗器械博览会(CMEF)在上海国家会展中心盛大启幕。作为全球医疗健康领域的风向标,CMEF会议聚焦从人工智能驱动的医学影像革命到智慧医院的前沿探索,汇聚全球顶尖专家、行业领袖与先锋企业。

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为积极响应国家战略号召,技术攻关“卡脖子”核心零部件,加速高端医疗器械及产品核心部件的国产化进程,上海先楫半导体科技有限公司(先楫半导体,HPMicro)携手合作伙伴深圳市安保医疗科技股份有限公司(安保医疗,Amoul)共同推出两款搭载国产RISC-V高端芯片的呼吸机产品——医用重症呼吸机和家用睡眠呼吸机。

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"中国芯"呼吸机解决方案

医用重症呼吸机

这款产品集成了安保医疗在智能通气控制、精准传感以及高可靠性设计等多年的技术积累,专为ICU、急救、麻醉后监护等高要求环境而设计。在核心性能上,安保医疗采用高灵敏度传感系统和自主研发的闭环控制算法,个性化呼吸支持调节(AiS-cycle智能分析)能够做到稳定输出、快速响应,有效贴合患者肺部状态,提升治疗效率。

该设备集成EIT(电阻抗成像)与监护模块,实现更先进的可视化通气技术,并且配置了多级报警系统,支持全方位的呼吸参数实时监控。采用先楫HPM6450芯片,配合芯片的高主频与图形硬件加速器,驱动15寸超清大屏,流畅显示呼吸机各种复杂交互界面,高速渲染实时波形数据刷新界面,可以让医护人员在第一时间掌握病人状态,处理异常情况,降低风险。

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相较于使用传统的基于Linux系统MPU芯片进行大屏GUI开发的成本与难度,使用基于实时操作系统(RTOS)的MCU芯片HPM6450进行开发工作,在保证交互性能的同时,设备的开机速度、响应速度也有明显优势,并且大幅降低了对开发人员技术水平、开发人数的需求,降低了研发成本、周期,后期的项目维护也更容易。

家用睡眠呼吸机

该设备支持自动调压,根据使用者的呼吸情况实时调节气流。整机运行超静音,特别适合在夜间有打鼾、呼吸暂停、憋醒等睡眠障碍的朋友,同时配合加温加湿功能,可以有效缓解干燥不适。这款家用睡眠呼吸机操作方便,通过自适应算法实时匹配患者呼吸节律,呼吸数据云端同步,医生远程即可获取治疗反馈,推荐像肥胖、有家族病史或是患有慢性肺病、心脑血管疾病等人群使用,能降低意外风险、减少医疗支出。

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方案优势:

• 多模式智能切换:依托芯片强大算力,设备可同时支持多种通气模式,自适应算法实时匹配患者呼吸节律。

• 动态呼吸曲线可视化:芯片内置2D图形加速引擎,滑动响应<0.1秒,复杂波形渲染帧率提升300%。

• ‌多重防护,安全无忧:独立内存分区确保UI交互与电机控制数据零干扰。

国产RISC-V MCU芯片

HPM6700/6400 系列 

HPM6700/6400系列采用RISC-V内核,主频高达816MHz ,凭借先楫半导体的创新总线架构、高效的L1缓存和本地存储器, 创下了MCU 高于 9000 CoreMark™和 4500以上的DMIPS性能新记录。该系列产品还创造性的整合了LCD驱动、2D图形加速、JPEG解码、音频输入等多媒体外设,具备高速USB、双千兆以太网、CAN FD等通讯接口,还有4组电机控制模块,能输出32路PWM输出,连接4个编码器,可实现单芯片驱动4个电机。

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HPM6800 系列 

HPM6800系列主频600MHz,采用了芯原的高性能2.5D OpenVG GPU,支持OpenVG Lite图形库和2D图形加速PDMA,内置1MB RAM,支持DDR2/DDR3/DDR3L接口,集成2组 4 Lane MIPI-DSI/LVDS-Tx 显示接口和2组 2 Lane MIPI-CSI/LVDS-Rx 摄像头接口,单芯片MCU开发简便,启动时间低至百毫秒,系统功耗低,聚焦于将高效的图形处理、复杂的人机界面及实时的信号控制三项功能融合并集成一体,最大限度地发挥系统效能,赋予数字仪表显示和人机界面应用巨大的发展潜力。

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HPM6300 系列  

HPM6300系列是一款集高性能、高实时、低功耗、高性价比于一身的RISC-V通用微控制器,该系列产品亮点:

• 超高性能:高达648 Mhz主频,性能超过 3390 Core Mark™和 1710 DMIPS。

• 超低功耗:动态功耗小于 90uA/Mhz;待机功耗低达 1.5 uA。

• DSP增强:硬件快速傅里叶变换加速器FFA,FFT及FIR运算超越国际主流DSP芯片。

• 丰富通讯接口:1个百兆实时以太网,支持IEEE1588,1个内置PHY的高速USB,2路CAN/CAN-FD及丰富的UART、SPI、I2C等外设。

• 领先模拟外设:3个16位高速ADC和1个12位DAC。

• 简单易用:封装为144 LQFP, 管脚优化,可适用两层PCB板设计。

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当科技与生命关怀深度交融,每一次呼吸都值得被精准守护。

先楫半导体以"芯"赋能医疗科技,安保医疗以匠心深耕健康守护。双方将持续深化技术融合,共探呼吸健康领域的芯可能,推动呼吸健康设备向智能化、个性化迈进,让创新科技真正服务于生命质量提升,守护每一个自由呼吸的瞬间!

来源:先楫半导体

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