瑞苏盈科 FPGA：以相控阵技术革新医疗诊断与测试测量效率

相控阵技术就是通过控制阵列中各单元的信号相位，实现电磁波/声波等能量的定向发射、聚焦或波束扫描，无需机械转动。该技术在医疗和测试测量领域均有广泛应用。瑞苏盈科（Enclustra）凭借“Everything FPGA”的核心理念，其产品深度赋能相控阵技术，为行业发展注入强劲动力。

医疗领域应用

在超声诊断方面，基于FPGA的多通道超声相控阵系统能够实时计算每个通道的信号延迟与相位，实现超声波束的精准聚焦与快速扫描，能够清晰呈现人体微小病灶，为乳腺、甲状腺等疾病的早期筛查提供了更精准的影像支持。

Andromeda XRU50核心板

在CT成像方面，相控阵技术正颠覆传统机械旋转架构的物理极限，瑞苏盈科的Andromeda XRU50核心板凭借其高效的并行计算能力，可实时处理相控阵CT产生的海量图像数据，快速完成图像重建与优化，还可长期稳定可靠的运行。

相控阵技术与FPGA的结合正推动诊疗模式向更精准、更高效、更安全的方向变革。Enclustra的FPGA产品以其卓越的实时信号处理能力、并行计算能力以及灵活的可配置性，成为超声相控阵成像、相控阵CT等高端医疗设备的核心组件，为疾病的早期诊断与精准治疗提供强大技术保障。

测试测量领域应用

在测试测量领域，尤其是相控阵声呐、工业无损检测等场景，对检测效率、精度与稳定性的要求极为严苛。Enclustra的FPGA产品以其灵活的可配置性与高效的信号处理能力，为相控阵测试测量系统提供了定制化解决方案，大幅提升了测试测量的效率与精准度。

我们以声纳发射器为例，声纳发射器是一个相控阵发射器，能够发射10Khz至100Khz的频率。该系统采用了一个发射器模块阵列，每个模块能够驱动8个声纳传感器。FPGA的设计包含若干独特的模块：ARM处理中心（英特尔HPS）、一个波形发生器、通道接口、时钟和芯片计时、系统监控和控制以及状态寄存器。

Enclustra SOM可以用来实现这一应用，例如EnclustraMercury+ XU6、Mercury ZX5以及Mercury SA1等产品。SOM可以实现硬件系统的高度集成，大大缩短开发时间。同时，通过支持各种外围接口，可以更加快速方便的实现未来的功能更新和扩展。

Mercury+ XU6亮点

基于AMD Zynq Ultrascale+ MPSoC XCZU2CG/4CG/2EG/3EG/4EV/5EV

具备ECC（Error Correction Code，纠错码）的DDR4 SDRAM

最高19.2 GByte/sec内存带宽

提供PCIe Gen3 x 4, PCIe Gen2 x 4，2 x USB 3.0，Gigabit Ethernet

多个型号可供选择，提供工业级型号

采用3个168-pin Hirose FX10连接器，引出294个用户I/O

提供Linux BSP和工具链

功能强大、身材小巧的FPGA核心板

Mercury+ XU6核心板

Mercury+ XU6益处

一个完整而强大的嵌入式处理系统，结构紧凑，节省空间

大容量，高带宽内存，DDR4 ECC SDRAM高达8 GByte

高带宽的数据传输；PCIe Gen3 x 4, PCIe Gen2 x 4，USB 3.0

高效率的DC/DC整流器，极低功耗

支持Linux嵌入式操作系统

Mercury+ XU6核心板结构框图

Mercury ZX5亮点

基于AMD Zynq-7000完全可编程SoC

将CPU系统的灵活性与FPGA系统的并行处理能力和实时能力相结合

支持模拟差分输入

工业级

USB 2.0，CAN，Gigabit Ethernet

提供Linux BSP和工具链

功能强大、身材小巧的FPGA核心板

Mercury ZX5核心板

Mercury ZX5益处

一个结构紧凑、功能强大的嵌入式处理系统

1gb高带宽DDR3L SDRAM

PCIe Gen2 × 4、千兆以太网和USB 2.0接口，在低集成成本下实现大量的LVDS差分对提供高速数据I/O

启动时间短，NAND flash提供非易失性存储

支持Linux和VxWorks操作系统

高效率的DC/DC整流器，极低功耗

Mercury ZX5核心板结构框图

未来，随着相控阵技术在医疗、测试测量、通信、工业等领域的应用不断深化，对FPGA的性能与集成度将提出更高要求。Enclustra将继续秉持瑞士匠心精神，聚焦FPGA技术的创新与突破，推动相控阵技术向更精准、更高效、更小型化的方向发展，为各行业的技术升级与变革贡献智慧与力量。