Eine Publikation der Swissprofessionalmedia AG
PDF download
Hoch performante Workstationboards für bildgebende Verfahren: Ausgabe 11-12/2018, 04.07.2018

Ein Bild sagt mehr als tausend Worte

Ob es um die Diagnose von Erkrankungen oder die Analyse von Verletzungen geht: Bildgebende Verfahren gewinnen stetig an Bedeutung. Die digitale Verarbeitung der Bilder mit pixelgenauer Authentizität und steigender Auflösung der Bilder sowie der Kombination mehrerer Aufnahmen aus verschiedenen Verfahren zu hochaufgelösten 3D-Bildern inklusive Farbgebung ist aber nur mit genug Rechenleistung umsetzbar.

Autor: Mario Klug

Bilder: Fotolia, Rutronik

Beim stationären Einsatz können in der Cloud angebundene AI-Cluster (Artificial Intelligence) einiges leisten, doch sie sind nicht immer und überall einsetzbar. Zudem bringen sie enorme Herausforderungen mit sich, wenn es darum geht, den Schutz der Patientendaten sicher zu stellen.
Berechnungen erfolgen lokal am Analyse-Tool
Deshalb erfolgen auch künftig viele Berechnungen für die Bildverarbeitung lokal am Analyse- oder Auswertungsgerät. Hierfür werden Workstations auf Basis professioneller Prozessoren und Grafikkarten genutzt. Mit der neuen Basin-Falls-Plattform von Intel, steht nun mit den Intel-Xeon-W-Prozessoren und den passenden Mainboards eine moderne Architektur zur Verfügung, die die Lücke zwischen den beliebten Intel-Core-X-Serie-Prozessoren und den skalierbaren Intel-Xeon-Prozessoren der Purley-Plattform füllen.
Die Basins-Falls-Plattform nutzt zwar denselben Sockel R4 (LGA-2066) wie die Consumer-Plattform für die Intel-Core-X-Serie, ihre Merkmale unterscheiden sich jedoch deutlich. War bisher der Einsatz von Intel-Xeon-E5-1600- für Single-Socket-Systeme, Intel-Xeon-E5-2600- für Dual-Sockel-Systeme und Intel-Core-X-Prozessoren auf den Vorgängerplattformen möglich, so sind die Plattformen jetzt klar getrennt und auf bestimmte Märkte und Zielgruppen zugeschnitten. Von der Core-X-Plattform auf Basis des X299-Chipsatzes hebt sich die Basin-Falls-Plattform ab, da sie bereits bei den Prozessoren mit vier Kernen (z.B. dem Xeon W-2123) 48 PCIe-3.0-Lanes bietet. Zudem verfügen alle Typen über eine 4-kanalige DDR4-Speicherschnittstelle inklusive ECC-Support. Damit ermöglicht Intel die Skalierung ohne Einschränkung bei der Konnektivität vom 4-Kern-Prozessor bis zum 10-Kern-Prozessor.

Zehn Kerne für die Bearbeitung von 20 Threads
Mit seinen zehn Kernen und damit der Möglichkeit zur Bearbeitung von bis zu 20 parallelen Threads sowie der Baseclock von 3,30 GHz, nimmt der Xeon W-2155 aktuell unangefochten die Spitzenklasse ein. Dank bis zu 64 GByte grossem DDR4-ECC-Speicher ist der Prozessor auch hinsichtlich des Speichers ideal für den Einsatz in Workstations, um hochauflösende Bilder in der Medizintechnik zu bearbeiten und darzustellen. Hinzu kommt die AVX-512-Unterstützung (Advanced Vector Extensions), dank der die neuen Prozessoren hoch vektorisierten Code erheblich schneller berechnen und so die Bilddatenberechnung und -analyse beschleunigen können. Die neue Plattform bietet zudem eine kostenoptimierte Lösung, die nicht länger auf der teureren Server-Plattform aufbaut, wie dies bei früheren Generationen der Fall war, sondern klar auf die Anforderungen zugeschnitten ist, die in der Entwicklung von Workstations bestehen.

Idealer Partner als Ergänzung für Workstations
Das passende Mainboard als ideale Ergänzung für Workstations bietet Fujitsu: Das D3598-B basiert auf dem neuen Intel-C422-Chipsatz und verfügt über sieben PCIe-Slots, die mechanisch für den Einsatz von PCIe-x16-Karten vorgesehen sind. Zwei davon sind als reine PCIe-x16-(PEG)-Slots ausgeführt. Das Board lässt sich mit bis zu zwei professionellen Grafikkarten mit 16 Lanes, einer NVME-SSD mit vier Lanes sowie einer weiteren, mit acht Lanes angebundenen Karte, etwa zur Anbindung von Framegrabbern kombinieren.
Auch die Spezifizierung für bis zu +50°C Umgebungstemperatur unter 100 % Last bei Dauerbetrieb über fünf Jahre, macht das D3598-B zur ersten Wahl für den möglichst ausfallfreien Einsatz in professionellen Workstations.
Modul bietet Sicherheitsmerkmal entsprechend DSVGO
Der relativ langen Entwicklungsphase vieler medizinischer Geräte bis zur Markteinführung trägt Fujitsu mit einer garantierten Verfügbarkeit von mindestens drei Jahren Rechnung. Standard-Mainboards aus dem Consumer-Bereich sind mit einer durchschnittlichen Verfügbarkeit von 18 Monaten keine sinnvolle Alternative. Im Hinblick auf die neue Europäische Datenschutz-Grundverordnung (EU-DSGVO), die seit Mai 2018 rechtsverbindlich ist, bietet das auf dem Fujitsu D3598-B verfügbare TPM 2.0 (Trusted Platform Module) ein adäquates Sicherheitsmerkmal, das den Schutz von Patientendaten schon bei der Bildverarbeitung unterstützt.
Anspruchsvolle Anwendungen brauchen abgestimmte Gesamtlösungen
Ein gut abgestimmtes System, das die Ansprüche bildgebender Verfahren an die Authentizität der Bildinformation, der Kombination von Bildern aus unterschiedlichen Verfahren, deren Berechnung und Analyse sowohl hinsichtlich Performance als auch Zuverlässigkeit erfüllt, kann damit folgende Komponenten umfassen: Auf einem Fujitsu-D3598-B-Workstationboard kommen Xeon-W-Prozessoren, DDR4-ECC-Speicher, eine professionelle NVME-SSD-Speicherkarte (nonvolatile memory express) sowie bis zu acht SATA-SSDs oder Festplatten im RAID-Modus (Redundant Array of Independent Disks) und ein bis zwei professionelle Grafikkarten zum Einsatz.
Kompetenter Support über den ganzen Produktlebenszyklus
Der Distributor Rutronik hat als Lösungsanbieter nicht nur alle relevanten Komponenten im Portfolio – von validierten Speichermodulen über hoch performante SSDs, hoch kapazitive Festplatten bis zu passenden re­dundanten Netzteilen und Displaylösungen für die medizinische Bildanalyse – sondern bietet auch Unterstützung über den gesamten Entwicklungszyklus von der Ideenfindung und Konzeption über die Prototyp-Entwicklung und Serienproduktion bis hin zum Ausphasen am Ende des Produktlebenszyklus.

Infoservice
Rutronik Elektronische Bauelemente AG
Brunnenstrasse 1, 8604 Volketswil
Tel. 044 947 37 37, Fax 044 947 37 47
rutronik_ch@rutronik.com, www.rutronik.com



Für aussagekräftige, hochwertige Bilder nutzt man in der Medizintechnik Workstations auf Basis professioneller Prozessoren und Grafikkarten


Dank modernen Mehrkern-Prozessoren lassen sich hochauflösende Bilder in der Medizintechnik schnell bearbeiten und darstellen


Das Extended Lifecycle Mainboard D3598-B ­von Fujitsu ist die ideale Wahl für alle anspruchs­vollen Anwendungen und Anforderungen

Autor


Mario Klug, Senior Marketing Manager Boards & Systems  bei Rutronik Elektronische Bauelemente GmbH