近日，联影集团发布了首款高端医学影像专用“中国芯”，填补了我国在高端医学影像设备自研专用芯片领域的空白，并在关键技术指标上实现了国际领先。这一芯片的诞生，有望打破中国高端医疗装备芯片大量依赖进口的局面，也标志着国产高端医疗装备行业已构建起全链自主可控的垂直创新体系。
攻坚行业“塔尖”技术
医疗芯片是设备系统性能实现跃升的关键源头技术，一直以来是我国高端医疗装备行业亟需攻克的技术堡垒，也是行业的“塔尖之争”。
2019年，联影集团成立上海联影微电子科技有限公司，攻坚全线高端医疗设备定制化芯片的设计研发。历时两年半，首款芯片研发成功并投入量产。“这款高端分子影像装备首款自研芯片，具有高度定制化的特点，设计、生产在行业内没有可参考的对象，研发团队与供应商需要不断探讨磨合每一个技术点，团队经常凌晨四五点仍在沟通、研究。”联影微电子首席执行官刘悦介绍，芯片的设计生产过程十分复杂，涉及多个行业数十道工序。在完成设计进行后续生产、封装、测试阶段，每一个环节出现问题都有可能导致芯片研发失败。
芯片制造工艺精密，研发难度极高。以这款PET-CT专用芯片为例，需要在指甲盖大小的芯片上集成近10亿只晶体管，以每秒上百万次的速度对微弱电信号进行采样、放大，并将电信号转化为计算机可处理的数字信号。一行代码写错或一根电路搭错，芯片性能指标就无法实现。通常，一块医疗芯片从设计到诞生需要近百人的研发团队耗时5年以上。
不仅如此，不同于行业常用的通用芯片，联影微电子研发的是针对高端医疗设备系统需求的定制化ASIC芯片，不仅涉及芯片研发技术，还需深度掌握医疗设备关键部件原理及跨学科技术知识，与设备整机研发团队紧密配合协同，才能保证集成芯片后整机性能最大程度提升。
“人才是科技创新的关键。我们建立了一支具有丰富芯片设计研发经验的人才团队，90%以上为硕士博士。”刘悦告诉记者，“同时，得益于联影医疗实现了PET-CT整机的自主研发，我们已掌握了设备的核心技术，并对芯片研发技术有了充分理解。整机与芯片两支团队可以形成紧密无缝的高效合作。”
基于这样的合作，这款芯片实现了一系列技术创新。“我们在1块芯片上集成了智能校正、温控监测、数据传输、能量与时间测定等以往需要16块芯片才能实现的功能，确保可以捕捉、甄别最微弱的信号并降低干扰。此外，我们还实现了业界最密采样通道，并将单位时间内单个通道信号处理能力提升到业界前所未有的10兆级，相较基于传统通用芯片设计的电路处理能力提升了10倍。”刘悦说。