MEDICAL 3 - ottobre 2013
XIII
IMAGING
Elaborazione parallela
ad alta veloci
t
à
La AMD Radeon, unità grafica
integrata della famiglia 7000, è
estremamente potente: offre 128-
384 core grafici con una velocità di
clock fino a 686 MHz. In 3Dmark e
possibile raggiungere un livello “E”
con 13.066 poligoni, il processore
AMD R-464L APU supera di gran
lunga la classe di prestazioni delle
unità precedenti di grafica inte-
grata sul mercato. Per le attività di
elaborazione in parallelo, l’AMDR-
464L APU raggiunge un massimo
di 576 GFLOPS.
Le COM di congateg integrano
queste APU e rappresentano una piattaforma ideale per le
applicazioni per la visualizzazione di immagini mediche.
Calcoli efficienti con OpenCL
Per consentire agli sviluppatori di sfruttare al meglio questa
potenza di elaborazione in parallelo, la conga-TFS COM con
AMD embedded R-Series APU supporta i più recenti API
cross-platform come OpenCL. OpenCL è un potente am-
biente di programmazione che consente attività di elabora-
zione distribuite attraverso l’hardware all’interno di sistemi
con processori eterogenei. OpenCL si dimostra particolar-
mente veloce nei casi di esecuzioni parallele a step (SIMD
= Single Instruction Multiple Data), il che significa che le
classiche architetture di calcolo parallelo sono supportate.
Questo è fondamentale perché oltre ai display grafici, molti
problemi analitici sono anche i candidati ideali per la paralle-
lizzazione. Utilizzando il calcolo parallelo è possibile esegui-
re complessi calcoli con pochi precisi passi computazionali,
in cui le classiche CPU seriali richiederebbero fino a diverse
migliaia di passaggi. Questo riduce drasticamente i tempi di
calcolo e il consumo di energia nelle più complesse operazio-
ni di calcolo. La tecnologia di visua-
lizzazione di immagini mediche,
con le proprie pronunciate e spes-
so ben parallelizzabili analisi, può
trarre grande beneficio da questa
maggiore efficienza delle nuove
CPU. Un esempio di digitalizzazio-
ne dell’immagine, in cui immagini
video stabili sono fondamentali,
dimostra quanto grandi possono
essere i guadagni di efficienza da
utilizzare OpenCL in architetture
di sistemi eterogenei; l’algoritmo
basato OpenCL esegue 120-130
volte più veloce di un calcolo clas-
sico su una CPU x86.
Computer su moduli per opzioni
hardware e software aperti
I COM consentono agli sviluppato-
ri e agli OEM di progettare nuove
funzionalità nei loro dispositivi
medici e nelle loro applicazioni in
modo particolarmente efficiente;
integrano inoltre le funzioni cen-
trali di calcolo su un moduli sosti-
tuibili. I COM sono disponibili per
l’acquisto come componenti pre-
integrati separati dalle schede base.
Interfacce e periferiche esterne
sono implementate su una scheda
base per applicazioni specifiche
relativamente semplici da sviluppare. La separazione della
scheda base e unità di calcolo (COM) è un vantaggio quan-
do lo sviluppo di dispositivi medici deve soddisfare numerose
specifiche, come lo standard EN6061. Per esempio, EN6061
specifica una bassissima dispersione di corrente attraverso
I/O esterno. Questo requisito richiede particolare perizia
nella progettazione I/O e specifico know how che permette
un più facile lavoro agli sviluppatori nella fase di progettazio-
ne della scheda base senza dover adattare l’unità di calcolo
più complesso, cioè la COM stessa.
conga-TFS, il modulo COM Express
con AMD R-Series APU
Il modulo COM Express conga-TFS attualmente supporta
tre versioni di AMD embedded R-Series APU, che vanno dal
dual-core AMD R-272F APU per il quad-core AMD R-464L
APU. La conga-TFS utilizza il processore AMD A70M Con-
troller Hub e fornisce una potente soluzione compatta a due
chip con supporto fino a 16GB di memoria dual-channel
DDR3 1600MHz.
Il core grafico integrato supporta DirectX 11 e OpenGL
4.2 per immagini veloci 2D e 3D. Un hardware
Universal Video Decoder di terza generazio-
ne fornisce l’elaborazione continua di H.264,
VC-1, MPEG4 Part 2 e flussi video MPEG2. La
scelta di interfacce grafiche disponibili com-
prende VGA e 18/24Bit singolo / doppio ca-
nale LVDS; tre DisplayPort 1.2, una HDMI 1.4
e due single-link DVI per il controllo diretto
di tre display indipendenti sono inoltre dispo-
nibili. Sette PCI Express 2.0 x1 corsie, una Ex-
press 2.0 x8 collegamento PCI, quattro porte
USB 3.0, quattro porte USB 2.0, quattro porte
6 Gb / s SATA, un’interfaccia Gigabit Ether-
net e audio ad alta definizione completano il
set di funzionalità completo.
Fig. 2 - L’innovativa architettura di AMD R-
Series APU integra tutti i principali elemen-
ti del sistema - tra cui core x86, vettore mo-
tori GPU (SIMD) e Unified Video Decoder - in
un risparmio di spazio con una soluzione a
due chip
Fig. 3 - conga-TFS COM con AMD
embedded R-Series - una soluzio-
ne ideale per progetti medici
