青城山中国 IC 生态高峰论坛下午场在 7 月 14 日下午 2 点准时开场,本次 IC 论坛主题是“人工智能大潮下的芯片发展”,IMEC 市场拓展总监姜宁作为参加论坛的科研机构的代表在下午的演讲环节登台亮相,而他们“亮剑”的领域是智慧医疗

 

“扒一扒”IMEC 背景

1984 年,比利时法拉德斯省政府出资 6200 万欧元创建了非营利组织 IMEC,成立的主要宗旨在结合荷语区内各大学学术研究的力量,致力信息通讯系统发展所需的技术研究与开发,以下一世纪的集成电路、封装技术、芯片设计和系统发展为研究重心,进而带动外围相关科技的发展,以因应电子科技产业界三至十年后的需要。IMEC 早已成为欧洲最大的微电子、信息及通信的研发中心,已从原来不足 70 人发展到 2008 年超过 1650 人,2008 年年收入达 2 亿 7 千万欧元。其实验室占地 3600㎡、超无尘实验室占地 6200㎡、电脑室占地 10400㎡,为欧洲最大半导体制造及设计中心,其每年预算约为六百亿台币。实验室可以生产到 0.25 微米的积体电路。IMEC 的重点在微机的部份,由其大型无尘室及晶片设计制造中心颇富盛名,其微机电的制造技术室采用传统的蚀刻技术,该组闻名的研究有视觉、加速度及压力的传感器,尤其在电路技术十分先进。

 

IMEC 市场拓展总监姜宁在青城山中国 IC 生态高峰论坛上做主题演讲

 

IMEC 与 iMinds 合并

2016 年 2 月 IMEC 发布官方消息:即将和 iMinds 合并,共同为数字经济打造一座世界级的高科技研究中心。iMinds 整合成为 IMEC 旗下新设的业务单位,融合来自全球超过 2,500 名 IMEC 研究人员的技术与系统专业,以及近 50 个国家约 1,000 名 iMinds 研究人员的先进数字能力,成为一个全新的研究中心。

 

在加入 iMinds 的旗舰级开放创新研究模型 ICON(学术研究人员与产业研究伙伴共同为特定市场需求开发解决方案)、iStart 创业计划(支持新创企业)以及 Living Labs 生活实验室后,可望增强 IMEC 作为一家研发中心的独特性与资产。

 

“随着万物联网(Internet of Everything)的迅速扩展,造就对于整合硬件与软件的解决方案需求。可为明日数字经济带来优化服务的这类创新产品只能经由与软硬件两大领域密切互动而开发出来。因此,在可持续发展的健康照护、智能城市、智能制造、智能金融、智能移动性、智能电网或各种智能事务等领域,带来了无限的商机,” IMEC 首席执行官 Luc Van den hove 表示。

 

 

他强调,“IMEC 的硬件专业知识广受好评,iMinds 则是软件与 ICT 应用方面的专家,这两大研究中心各具独特的优势,期望携手将这些概念转化为现实。”

 

 

“此外,iMinds 的创业育成计划广受认同,并开启了进入中小型企业的机会。同时,这项整并还为我们带来一个共同扩展 Flemish 产业以及升级 Smart Flanders 的独特机会。”

 

 “IMEC 和 iMinds 之间的合并是 Flanders 因应这个快速加速数字化趋势的答案。我们渴望与全球 70 个国家超过 3,500 名顶尖的研究人员以及 Flemish 公司与新创企业生态系统合作,从而大幅提升我们的经济与社会影响力。总之,我们能协助 Flanders 提升竞争力,宣示强大的国际地位。”

 

 

纳米微电子技术

IMEC 纳米微电子技术能做什么?与非网小编给你逐层分解:在一个芯片上可以分好多层,每一层拥有不同的作用,首先第一层有可能是微流控成,用来精准的倒流和筛选,把想要的东西送到想要的地方,做一些前期的预操作。第二层是集成的硅光子层,因为很多应用,很多医疗电子方面的应用,我需要用光学才能检测到是不是成功,用光学才能检测到细胞的数目,需要在芯片当中实现精确的光波导的流向,都可以在这一层实现。IMEC 的微流控层可以进一步降低成本。第三层是集成的传感器,大家在大设备中需要用到的超声,可以在这一层当中实现。最后一层是数字电路层,数字电路层有一些运算和其他功能,实际芯片不止这四层,根据复杂性而定,这就是 IMEC 纳米微电子神奇的地方。

 

IMEC 的智慧医疗

IMEC 市场拓展总监姜宁介绍,“从 1984 年到现在这几十年的发展,IMEC 已经发展成世界上非常有名的一家纳米微电子研究中心,而且是独立的第三方研究所,我们在比利时总部有一条 8 寸线,还有一条 12 寸线,除此之外还有做生物医疗方面的实验室,还有做太阳能柔性显示方面的一些实验室,整个这一套设备在全球来讲都是非常独一无二的,因为它里面提供的制成和研究的领域、方向都是世界上最顶尖的。”

 

提到智慧医疗这个话题,很多人可能第一会想到 DNA,会想到一些核苷酸、PCR 以及其他生命科学领域的名词。当今世面上如果做 DNA 测序,或者做核苷酸扩增的业务,用的仪器非常大,速度很慢,集成度非常差。IMEC 在纳米微电子领域有非常深厚的积累,IMEC 实现一个微型的实验室在几个立方厘米大小的封装芯片上,进而实现 DNA 测序,实现细胞分选,还可以实现无透镜的成像。如果 IMEC 这个技术普及开来,与非网小编认为在生命科学领域绝对是了不起的创新,或者是颠覆性创新,对整个产业深厚的影响。

 

 

2002 年 IMEC 跟 BIOSCIENCES 达成合作,帮助 BIOSCIENCES 实现芯片级的 DNA 测序。这个芯片在 2015 年研制成功,并且被 BIOSCIENCES 集成在下一代产品中。通过采用 IMEC 的芯片,BIOSCIENCES 下一代机器后整个机器的体积缩小了三倍,速度却提升了 7 倍,价格还降低一半。这是 IMEC 纳米微电子技术应用于生命科学领域带来的科技进步效应。

 

 

IMEC 跟 Genalyte 合作是研发光子传感生物的芯片。芯片价格低廉、体积渺小,但是功能强大。Genalyte 把这个芯片集成到自己的设备以后做了什么?这个设备可以在用户提供一滴血的情况下帮助用户做 108 种分析,做免疫分析、癌症检测等。与非网小编提到的上述两家公司都是 IMEC 可以公开的合作伙伴,他们都体会到了人工智能+医疗芯片的强大。

 

提到智慧医疗还有一大领域,就是可穿戴设备。可穿戴设备是可以把传感器或者佩戴传感器的东西放在人的体表和集成在家具上,以此来获取人的生理体征,从而给人提供一些健康建议,帮助他生活得更健康,甚至预防疾病。可穿戴设备的小型化是一个不可阻挡的趋势,必然要变得越来越小。IMEC 专门设计了可穿戴设备上的芯片,命名为 MUSEIC。第三代 MUSEIC 相对于第二代进行了优化,尺寸更小了,第二代的 MUSEIC 的制作工艺是 180 纳米,第三代 MUSEIC 的工艺是 55 纳米,第三代 MUSEIC 整个是 5 毫米×5 毫米,非常小。虽然有模拟部分,但是 IMEC 把它跟数字部分都采用了 TSMC55 纳的工艺集成起来。这个芯片不只是非常小,而且是单片。

 

针对于合作商 Biotelemetry,IMEC 帮它实现贴在胸口的移动遥控无线门诊心脏监测器,已经通过了美国的 FDA,监测器里面就集成了 IMEC 的芯片。

 

IMEC 给三星打造的智能手表平台很不一样,它可以测血压血氧,把一些实际的数据显示在显示屏上。

 

上述是与非网小编带来的 IMEC 的合作案例,接下来介绍一下 IMEC 在智慧医疗的可穿戴领域做的科研产品。IMEC 市场拓展总监姜宁在此次青城山中国 IC 生态论坛中提到,“一个是 IMEC 的健康贴片,叫 Holst  Centre。这种产品跟普通的穿戴设备不一样,这个健康贴片的体积非常小,材质非常柔软,里面集成了三个传感器:一个是 EC 机,可以检测人的心电图方面的内容;第二个是加速度传感器,有了加速度传感器可以知道人的行为特征,我在奔跑还是移动;第三个是集成了生物阻抗,可以分析人体的水分、脂肪,还可以分析呼吸和体表的汗液等等,这是世界上第一款。另一个是 IMEC 的眼电波测试仪,大家常见的是在 VR 设备上。VR 设备如果渲染图象,每一帧都处理的话,就有可能完成不了,为此有 VR 决定在用户眼睛盯着的位置在渲染,这就需要有一个位置信息,时刻反应你的眼球在盯什么位置,IMEC 就设计了眼电波的眼球追踪,根据眼睛的微弱的电流看用户在看什么的位置,把相应的位置信息传导给 VR,让它只渲染用户盯着的那一部分,提高那一部分的分辨率。”

 

 

与非总结

据 IMEC 官方人员透露,IMEC 所有的设计,都是经过临床验证的,有的几十个病人临床验证,有的可能到十几万个病人临床验证,足够多的大数据告诉我们 IMEC 的智慧医疗产品系是可靠的。IMEC 和 ARM 已经合作共同研发打造 7 纳米工艺芯片,这些都足以证明 IMEC 在智慧医疗领域的优秀和强大。这是 IMEC 给全世界的研究所做出的榜样,国内的研究所喊出的口号:打造世界级研发中心,不妨学习一下 IMEC,打铁还需自身硬,不是吗?

 

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