บทสรุปโซลูชัน
สุขภาพและวิทยาศาสตร์ชีวภาพ
ชุดเครื่องมือฐาน oneAPI ช่วย SonoScape
เพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของ S-Fetus 4.0
ผู้ช่วยตรวจคัดกรองทางสูติกรรม
คู่มือการใช้งาน

ชุดเครื่องมือฐาน oneAPI ช่วยให้ SonoScape เพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของผู้ช่วยตรวจคัดกรองทางสูติกรรม S-Fetus 4.0

“ด้วยความมุ่งมั่นของเราในการวิจัยและพัฒนาที่เป็นอิสระและนวัตกรรมอุปกรณ์ทางการแพทย์ SonoScape มีความยินดีที่จะแจ้งให้ทราบว่าเทคโนโลยี AI ที่ล้ำสมัยของเราซึ่งขับเคลื่อนโดยสถาปัตยกรรม Intel® oneAPI สามารถตระหนักถึงศักยภาพในการให้บริการสถาบันทางการแพทย์ทั่วโลก”
เฟิง ไน่จาง
รองประธาน บริษัท โซโนสเคป
การตรวจคัดกรองทางสูติกรรมเป็นกุญแจสำคัญในการลดการเสียชีวิตของมารดาและปริกำเนิด อย่างไรก็ตาม วิธีการตรวจคัดกรองทางสูติกรรมแบบเดิมนั้นต้องอาศัยความเชี่ยวชาญทางการแพทย์ในระดับสูง และมีทั้งเวลาและแรงงานมาก เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ SonoScape ได้เปิดตัวระบบตรวจคัดกรองทางสูติกรรมอัจฉริยะที่อาศัยปัญญาประดิษฐ์ (AI) และเทคโนโลยีอื่นๆ ระบบจะส่งผลลัพธ์การตรวจคัดกรองโดยอัตโนมัติผ่านการจดจำโครงสร้าง การวัด การจำแนก และการวินิจฉัยโดยอัตโนมัติ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและลดภาระงานของแพทย์ได้อย่างมาก¹
S-Fetus 4.0 Obstetric Screening Assistant 2 ใช้การเรียนรู้เชิงลึกเพื่อขับเคลื่อนโมเดลการทำงานตามสถานการณ์อัจฉริยะที่ช่วยให้แพทย์ทำการตรวจด้วยคลื่นเสียงโดยไม่จำเป็นต้องควบคุมอุปกรณ์ด้วยตนเอง และเปิดใช้งานการได้มาซึ่งระนาบมาตรฐานแบบไดนามิกแบบเรียลไทม์และการวัดชีวมิติของทารกในครรภ์โดยอัตโนมัติ และดัชนีการเติบโต ซึ่งเป็นอุตสาหกรรมแรก เป้าหมายของ Sonoscape คือการทำให้ขั้นตอนการตรวจคัดกรองทางสูติกรรมง่ายขึ้น และทำให้ผู้ป่วยได้รับการดูแลได้ง่ายขึ้น เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ SonoScape ใช้ Intel® oneAPI Base Toolkit สำหรับการพัฒนาข้ามสถาปัตยกรรมและการเพิ่มประสิทธิภาพเพื่อเพิ่มความเร็วในการประมวลผลข้อมูลหลายรูปแบบ ผ่านแพลตฟอร์มที่ใช้โปรเซสเซอร์ Intel® Core™ i7 ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นประมาณ 20x 3 ในขณะที่ได้ประสิทธิภาพราคาที่สูงขึ้น ความสามารถในการปรับขนาดข้ามสถาปัตยกรรม และความยืดหยุ่น
พื้นหลัง: การประยุกต์ใช้และความท้าทายของอัลตราซาวนด์เพื่อการวินิจฉัยในการตรวจทางสูติกรรม
อัลตราซาวนด์เพื่อการวินิจฉัยเป็นเทคนิคที่ใช้อัลตราซาวนด์เพื่อวัดข้อมูลและสัณฐานวิทยาของสรีรวิทยาหรือโครงสร้างเนื้อเยื่อของผู้ป่วย เพื่อค้นหาโรคและให้คำแนะนำทางการแพทย์ 4 เนื่องจากความปลอดภัย การไม่รุกราน ประสิทธิภาพด้านต้นทุน การปฏิบัติจริง การทำซ้ำ และความสามารถในการปรับตัวในวงกว้าง ตลาดสำหรับอุปกรณ์อัลตราซาวนด์เพื่อการวินิจฉัยจึงเติบโตอย่างรวดเร็ว ตามข้อมูลจาก Fortune Business Insights ขนาดของตลาดอุปกรณ์อัลตราซาวนด์เพื่อการวินิจฉัยทั่วโลกอยู่ที่ 7.26 พันล้านเหรียญสหรัฐในปี 2020 และคาดว่าจะสูงถึง 12.93 พันล้านเหรียญสหรัฐภายในสิ้นปี 2028 ซึ่งคิดเป็นอัตราการเติบโตต่อปี (CAGR) 7.8% . 5
แม้ว่าอัลตราซาวนด์ 2 มิติจะขาดไม่ได้ในการวินิจฉัยโรคทางสูติกรรมและนรีเวชวิทยา (โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการตรวจทารกในครรภ์) เทคนิคอัลตราซาวนด์แบบธรรมดาต้องอาศัยความเชี่ยวชาญของนักตรวจคลื่นเสียงเป็นอย่างมาก เนื่องจากการดำเนินการด้วยตนเองที่ใช้เวลานานและต้องใช้ทักษะมากตลอดกระบวนการทั้งหมด การตรวจอัลตราซาวนด์จึงสร้างความท้าทายให้กับโรงพยาบาลในชุมชนขนาดเล็กและพื้นที่ที่มีการพัฒนาน้อยซึ่งเข้าถึงเทคโนโลยีทางการแพทย์ได้อย่างจำกัด
เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ SonoScape ได้พัฒนาโซลูชันอัลตราซาวนด์วินิจฉัยอัจฉริยะที่ใช้เทคโนโลยี AI ที่สามารถจำแนก ตรวจจับ และแบ่งส่วนโครงสร้างทางกายวิภาคที่หลากหลายจากภาพอัลตราซาวนด์ผ่านอัลกอริธึมการเรียนรู้เชิงลึกที่แสดงโดยโครงข่ายประสาทเทียมแบบวนรอบ (CNN) 6 อย่างไรก็ตาม โซลูชันอัลตราซาวนด์เพื่อการวินิจฉัยในปัจจุบันเผชิญกับความท้าทายหลายประการ:

• อุปกรณ์ต้องการการแทรกแซงจากผู้ใช้จำนวนมากและมีความล่าช้าโดยธรรมชาติ เช่น เมื่อผู้ปฏิบัติงานต้องปรับให้เข้ากับขั้นตอนการปฏิบัติงานที่แตกต่างกันเมื่อสลับระหว่างโหมดต่างๆ
• ความต้องการพลังงานในการคำนวณเพิ่มขึ้นเนื่องจากอัลกอริทึม AI มีความซับซ้อนเพิ่มขึ้น อัลกอริทึมเหล่านี้มักใช้ตัวเร่งความเร็วภายนอก เช่น GPU ซึ่งเพิ่มต้นทุน ใช้พลังงานมากขึ้น และต้องมีการทดสอบและการรับรองเพิ่มเติม การเพิ่มประสิทธิภาพ AI อย่างต่อเนื่องเพื่อประสิทธิภาพที่ดีที่สุดและประสบการณ์ของผู้ใช้ได้กลายเป็นความท้าทายที่สำคัญ

SonoScape ใช้ฐาน Intel oneAPI ชุดเครื่องมือเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของมัน S-Fetus 4.0 เครื่องช่วยตรวจคัดกรองทางสูติกรรม
SonoScape S-Fetus 4.0 ผู้ช่วยตรวจคัดกรองทางสูติกรรม
แพทย์สามารถใช้การตรวจคัดกรองทางสูติกรรมเพื่อตรวจหาความผิดปกติของโครงสร้างของทารกในครรภ์ได้ S-Fetus 4.0 Obstetric Screening Assistant ที่เป็นเอกสิทธิ์เฉพาะของ SonoScape เป็นเทคโนโลยีการคัดกรองทางสูติกรรมอัจฉริยะตัวแรกที่มีอยู่ทั่วโลกโดยอาศัยการเรียนรู้เชิงลึก เมื่อรวมกับแพลตฟอร์มอัลตราซาวนด์ SonoScape P60 และ S60 แล้ว S-Fetus 4.0 จะสามารถรับรู้ส่วนต่างๆ แบบเรียลไทม์ในระหว่างขั้นตอนการตรวจคลื่นเสียง การได้มาซึ่งส่วนมาตรฐานโดยอัตโนมัติ การวัดอัตโนมัติ และการป้อนผลลัพธ์อัตโนมัติไปยังส่วนการเจริญเติบโตของทารกในครรภ์ที่สอดคล้องกัน ของรายงานทางการแพทย์ ด้วยฟังก์ชันการคัดกรองทางสูติกรรมอัจฉริยะเครื่องแรกในอุตสาหกรรม S-Fetus 4.0 ปรับปรุงวิธีการปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมอย่างมีนัยสำคัญ โดยการจัดหาโมเดลการทำงานตามสถานการณ์อัจฉริยะที่ช่วยให้แพทย์สามารถตรวจวิเคราะห์ด้วยคลื่นเสียงโดยไม่จำเป็นต้องควบคุมอุปกรณ์ที่ซับซ้อนด้วยตนเอง ทำให้ลดความซับซ้อนลง กระบวนการโซโนแกรม ปรับปรุงประสิทธิภาพ และลดภาระงานของโซโนกราฟ ฟังก์ชันนี้ให้การควบคุมคุณภาพส่วนหน้าที่มีประสิทธิภาพในระหว่างกระบวนการอัลตราซาวนด์ ปรับปรุงคุณภาพการตรวจคัดกรอง และให้ข้อมูลแนวทางเพิ่มเติมแบบเรียลไทม์เพื่อช่วยทั้งแพทย์และผู้ป่วย

รูปที่ 1. อุปกรณ์สูติศาสตร์ระดับมืออาชีพ P60 ของ SonoScape ติดตั้ง S-Fetus 4.0

การใช้อัลกอริธึมหลัก สถาปัตยกรรมดั้งเดิม และฮาร์ดแวร์ข้ามสถาปัตยกรรม ทำให้ S-Fetus 4.0 บรรลุความก้าวหน้าทางเทคนิคขั้นพื้นฐานที่ให้โซลูชันที่ชาญฉลาด ตามสถานการณ์ กระบวนการทั้งหมด และปรับใช้ได้ง่ายเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานและความสม่ำเสมอของแพทย์ ฟังก์ชันตามสถานการณ์ที่ครอบคลุมช่วยให้แน่ใจว่าแพทย์ไม่จำเป็นต้องสลับระหว่างโหมดแมนนวลและโหมดอัจฉริยะตามค่าเริ่มต้นตลอดกระบวนการทั้งหมด และรายงานสามารถทำเสร็จได้ด้วยการปัดนิ้ว

รูปที่ 2 แผนภาพกระบวนการของผู้ช่วยตรวจคัดกรองทางสูติกรรม S-Fetus 4.0

ส่วนหน้าของ S-Fetus 4.0 สร้างข้อมูลหลายรูปแบบตามข้อกำหนดของสถานการณ์ ในขณะที่การประมวลผลภายหลังจะจัดการกับการสร้างใหม่ การประมวลผล และการเพิ่มประสิทธิภาพ การทำงานกับข้อมูลที่สร้างขึ้นใหม่และปรับให้เหมาะสม โมดูลการรับรู้และติดตาม AI แบบเรียลไทม์จะวิเคราะห์และแยกพื้นผิวมาตรฐาน ในกระบวนการนี้ โมดูลการตัดสินใจพื้นผิวมาตรฐานและการจัดส่งเป็นไปตามกลยุทธ์ที่กำหนดไว้ล่วงหน้าเพื่อแยกคุณลักษณะเชิงปริมาณที่ปรับเปลี่ยนได้ จากนั้นจึงทำการวิเคราะห์เชิงปริมาณและรวมเข้ากับการดำเนินการที่ตามมาโดยอัตโนมัติ
ในระหว่างการพัฒนา วิศวกรของ SonoScape และ Intel ได้ทำงานร่วมกันเพื่อรับมือกับความท้าทายหลายประการ:

• การเพิ่มประสิทธิภาพเพิ่มเติม อัลกอริธึมการเรียนรู้เชิงลึกที่เกี่ยวข้องจำนวนมากต้องทำงานควบคู่กันเพื่อประมวลผลงานที่ใช้ประเภทข้อมูลที่แตกต่างกันอย่างรวดเร็ว และเพื่อดำเนินการงานที่เริ่มต้นโดยผู้ใช้อย่างเหมาะสมโดยไม่มีเวลาแฝง ซึ่งส่งผลให้มีกำลังการประมวลผลที่สูงขึ้นและข้อกำหนดการปรับอัลกอริทึมให้เหมาะสมที่สุดสำหรับแพลตฟอร์มอัลตราซาวนด์
• ความต้องการแอปพลิเคชันมือถือ ระบบอัลตราซาวนด์เพื่อการวินิจฉัย SonoScape พร้อม S-Fetus 4.0 Obstetric Screening Assistant เป็นระบบเคลื่อนที่ที่มีขีดจำกัดพลังงานโดยรวม
  การบริโภคและขนาดของระบบ ทำให้การใช้ GPU แยกเป็นเรื่องท้าทาย
• การขยายข้ามสถาปัตยกรรมสำหรับสถานการณ์ต่างๆ S-Fetus 4.0 Obstetric Screening Assistant จำเป็นต้องรองรับการโยกย้ายและการขยายข้ามสถาปัตยกรรมที่หลากหลายเพื่อดำเนินการในสถานการณ์ที่ซับซ้อนที่หลากหลาย

เพื่อแก้ปัญหาความท้าทายเหล่านี้ SonoScape ร่วมมือกับ Intel เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ AI ของผู้ช่วยตรวจทางสูติกรรมโดยใช้ Intel oneAPI Base Toolkit

ชุดเครื่องมือ Intel oneAPI

OneAPI เป็นรูปแบบการเขียนโปรแกรมรวมแบบเปิดที่ใช้ข้ามอุตสาหกรรมแบบมาตรฐาน ซึ่งมอบประสบการณ์ทั่วไปของนักพัฒนาทั่วทั้งสถาปัตยกรรมเพื่อประสิทธิภาพของแอปพลิเคชันที่เร็วขึ้น ผลผลิตที่มากขึ้น และนวัตกรรมที่มากขึ้น ความคิดริเริ่ม oneAPI สนับสนุนการทำงานร่วมกันในข้อกำหนดทั่วไปและการใช้งาน oneAPI ที่เข้ากันได้ทั่วทั้งระบบนิเวศ
โมเดลได้รับการออกแบบมาเพื่อลดความซับซ้อนของกระบวนการพัฒนาในหลายๆ สถาปัตยกรรม (เช่น CPU, GPU, FPGA และตัวเร่งความเร็วอื่นๆ) ด้วยชุดของไลบรารีและเครื่องมือข้ามสถาปัตยกรรมที่สมบูรณ์ oneAPI ช่วยให้นักพัฒนาสามารถพัฒนารหัสที่มีประสิทธิภาพได้อย่างรวดเร็วและถูกต้องในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน
ดังที่แสดงในรูปที่ 3 โครงการ oneAPI มีจุดมุ่งหมายเพื่อสร้างมรดกอันสมบูรณ์ของ Inteltage ของเครื่องมือ CPU และขยายไปยัง XPU ประกอบด้วยชุดคอมไพเลอร์ขั้นสูง ไลบรารีและพอร์ต การวิเคราะห์ และเครื่องมือการดีบักขั้นสูง การใช้การอ้างอิง oneAPI ของ Intel เป็นชุดของชุดเครื่องมือ Intel oneAPI Base Toolkit สำหรับ Native Code Developers เป็นชุดหลักของเครื่องมือประสิทธิภาพสูงสำหรับการสร้างแอปพลิเคชัน C++, Data Parallel C++ และแอปพลิเคชันที่ใช้ไลบรารี oneAPI
ปริมาณงานของแอปพลิเคชันต้องการฮาร์ดแวร์ที่หลากหลาย

รูปที่ 3 Intel oneAPI Base Toolkit

Intel oneAPI Base Toolkit ช่วยให้ SonoScape เพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของผู้ช่วยตรวจคัดกรองทางสูติกรรม
หลังจากผสานรวม Intel oneAPI Base Toolkit เข้ากับระบบแล้ว SonoScape สังเกตเห็นหลายเส้นทางในการปรับให้เหมาะสม
ที่ชั้นฮาร์ดแวร์ โซลูชันใช้สถาปัตยกรรมการประมวลผลที่ใช้โปรเซสเซอร์ Intel® Core™ i11 เจนเนอเรชั่น 7 ซึ่งให้ประสิทธิภาพการดำเนินการที่ได้รับการปรับปรุง กินคอร์และสถาปัตยกรรมกราฟิกใหม่ และให้การเพิ่มประสิทธิภาพโดยใช้ AI เพื่อประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมสำหรับการโหลดที่หลากหลาย มาพร้อมกับเทคโนโลยี Intel® Deep Learning Boost (Intel® DL Boost) โปรเซสเซอร์ให้การสนับสนุนที่แข็งแกร่งสำหรับเครื่องยนต์ AI และประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นสำหรับการโหลดที่ซับซ้อน เช่น AI และการวิเคราะห์ข้อมูล
โปรเซสเซอร์ Intel Core เจนเนอเรชั่น 11 ยังมีกราฟิก Intel® Iris® Xe ในตัว ทำให้ปริมาณงานสามารถใช้ประโยชน์จาก GPU ในตัวนี้ได้ สามารถรองรับประเภทข้อมูลที่หลากหลายและมีสถาปัตยกรรมที่ใช้พลังงานต่ำ
ขั้นตอนการประมวลผลข้อมูลของโซลูชันแสดงไว้ด้านล่าง (รูปที่ 4) มาพร้อมกับคอร์ที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการจัดการโหลดข้อมูลจำนวนมาก กราฟิก Intel Iris Xe มีหน้าที่รับผิดชอบในการจดจำและติดตามตามเวลาจริง และดำเนินการตามเวลาจริงด้วยความถี่สูง (เฟรมภาพแต่ละเฟรมต้องได้รับการประมวลผลหรืออนุมานอย่างชาญฉลาด) .
โปรเซสเซอร์ Intel Core i7 จัดการการตัดสินใจและการจัดส่งพื้นผิวมาตรฐาน การวิเคราะห์เชิงปริมาณ และกระบวนการอื่นๆ และการดำเนินการของลอจิกการปฏิบัติงานและการอนุมานของ AI ในช่วงหยุดทำงาน ข้อมูลจำนวนมากและรับผิดชอบในการอนุมานเชิงตรรกะ การเพิ่มประสิทธิภาพข้อมูลหลายรูปแบบและโมดูลการประมวลผลได้รับการปรับให้เหมาะสมในห้าด้านที่สำคัญผ่านชุดเครื่องมือ oneAPI หลังจากการเพิ่มประสิทธิภาพ ผู้ช่วยตรวจคัดกรองทางสูติกรรม SonoScape สามารถใช้ทรัพยากร CPU และ iGPU ทั้งหมดได้อย่างยืดหยุ่น โดยมอบประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการในการปฏิบัติงานและปรับปรุงประสบการณ์ของผู้ป่วย
SonoScape และ Intel มุ่งเน้นไปที่การเพิ่มประสิทธิภาพและการทดสอบประสิทธิภาพของแพลตฟอร์มต่อไปนี้:

รูปที่ 4 สถาปัตยกรรมของผู้ช่วยตรวจคัดกรองทางสูติกรรม SonoScape

การเพิ่มประสิทธิภาพที่ครอบคลุมโดยใช้เครื่องมือซอฟต์แวร์ของ Intel
การเพิ่มประสิทธิภาพ #1: อันดับแรก SonoScape ใช้ Intel® VTune™ Profiler เพื่อวิเคราะห์ภาระงานของพวกเขา มืออาชีพfiler สามารถระบุคอขวดของประสิทธิภาพการโหลด CPU และ GPU และให้ข้อมูลที่เกี่ยวข้องได้อย่างรวดเร็ว ดังที่แสดงในรูปด้านล่าง การประมวลผลแบบเวกเตอร์ใช้ประโยชน์จากปริมาณงานคำสั่งระดับสูงของ Intel และสนับสนุนการประมวลผลข้อมูลแบบขนานเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพอย่างรวดเร็วเหนือการดำเนินการแบบสเกลาร์

รูปที่ 5 การประมวลผลแบบสเกลาร์กับการประมวลผลแบบเวกเตอร์

SonoScape ยังใช้คอมไพเลอร์ DPC++ ในชุดเครื่องมือ oneAPI เพื่อคอมไพล์โค้ดใหม่และสร้างคำสั่งแบบเวกเตอร์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ โดยลดความเร็วในการประมวลผลของเวิร์กโหลดจาก 141 ms เหลือเพียง 33 ms⁷
การเพิ่มประสิทธิภาพ #2 เมื่อ VTune Pro ระบุจุดคอขวดของประสิทธิภาพได้แล้วfiler, SonoScape แทนที่ด้วย API จาก Intel® Integrated Performance Primitives
(Intel® IPP) ไลบรารีซอฟต์แวร์ข้ามแพลตฟอร์มของฟังก์ชันที่มีตัวเร่งสำหรับการประมวลผลภาพ การประมวลผลสัญญาณ การบีบอัดข้อมูล กลไกการเข้ารหัส และแอปพลิเคชันอื่นๆ Intel IPP สามารถปรับให้เหมาะสมสำหรับ CPU เพื่อปลดล็อกคุณลักษณะล่าสุดของแพลตฟอร์มสถาปัตยกรรม Intel (เช่น AVX-512) เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของแอปพลิเคชัน
เช่นample, ฟังก์ชัน ippsCrossCorrNorm_32f และ ippsDotProd_32f64f สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพโดยลบการคำนวณลูปสองชั้นและการวนซ้ำการคูณ/การบวก ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพดังกล่าว SonoScape สามารถปรับปรุงความเร็วในการประมวลผลของปริมาณงานจาก 33 มิลลิวินาทีเป็น 13.787 มิลลิวินาที
การเพิ่มประสิทธิภาพ #3 OpenCV เป็น OpenCV ที่พัฒนาโดย Intel แต่เดิมสามารถใช้เพื่อพัฒนาการประมวลผลภาพแบบเรียลไทม์ คอมพิวเตอร์วิทัศน์ และโปรแกรมการจดจำรูปแบบ และสนับสนุนการใช้ Intel IPP สำหรับการประมวลผลแบบเร่งความเร็ว⁸
ด้วยการแทนที่ฟังก์ชัน OpenCV ในซอร์สโค้ดด้วยฟังก์ชัน IPP โซลูชันนี้จะปรับขนาดได้ดีในสถานการณ์ข้อมูลขนาดใหญ่และทำงานได้ดีในทุกเจเนอเรชันของแพลตฟอร์ม Intel
การเพิ่มประสิทธิภาพ #4 ผู้ช่วยตรวจคัดกรองทางสูติกรรม S-Fetus 4.0 ของ Sonoscape ยังใช้ Intel® DPC++ Compatibility Tool เพื่อโอนย้ายรหัส CUDA ที่มีอยู่ไปยัง DPC++ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ มั่นใจได้ถึงความเข้ากันได้ข้ามสถาปัตยกรรม และลดเวลาที่ต้องใช้ในการย้ายข้อมูล ดังที่แสดงในรูปที่ 6 เครื่องมือนี้มีฟังก์ชันแบบโต้ตอบที่ทรงพลังเพื่อช่วยให้นักพัฒนาย้ายรหัส CUDA รวมถึงรหัสเคอร์เนลและการเรียก API เครื่องมือนี้สามารถโยกย้ายโค้ดได้ 80-90 เปอร์เซ็นต์⁹ โดยอัตโนมัติ (ขึ้นอยู่กับความซับซ้อน) และฝังความคิดเห็นเพื่อช่วยให้นักพัฒนาดำเนินการขั้นตอนด้วยตนเองของกระบวนการย้ายข้อมูลให้เสร็จสมบูรณ์ ในกรณีศึกษานี้ เกือบ 100 เปอร์เซ็นต์ของโค้ดถูกโยกย้ายโดยอัตโนมัติในลักษณะที่อ่านได้และใช้งานได้

รูปที่ 6 แผนภูมิเวิร์กโฟลว์ของเครื่องมือความเข้ากันได้ของ Intel DPC++

หลังจากการเพิ่มประสิทธิภาพเหล่านี้เสร็จสิ้น ประสิทธิภาพของ SonoScape S-Fetus 4.0 ที่ทำงานบนแพลตฟอร์มที่แตกต่างกันซึ่งใช้ Intel oneAPI DPC++ นั้นเพิ่มขึ้นเกือบ 20 เท่าของข้อมูลประสิทธิภาพพื้นฐานที่บันทึกไว้ก่อนการเพิ่มประสิทธิภาพ ดังที่แสดงในรูปที่ 7⁷

การปรับเวลาให้เหมาะสมสำหรับเวิร์กโหลดต่อเนื่องหลายรูปแบบ (ms ต่ำกว่าจะดีกว่า)รูปที่ 7 การปรับปรุงประสิทธิภาพด้วย Intel oneAPI Base Toolkit⁷

(พื้นฐาน: โค้ดก่อนการปรับให้เหมาะสม การปรับให้เหมาะสม 1: คอมไพเลอร์ Intel oneAPI DPC++ การปรับให้เหมาะสม 2: Intel IPP ใช้เพื่อแทนที่ซอร์สโค้ดลูป
การเพิ่มประสิทธิภาพ 3: Intel IPP ใช้เพื่อแทนที่ฟังก์ชัน OpenCV; การเพิ่มประสิทธิภาพ 4: การดำเนินการ CPU + iGPU หลังจากการย้ายข้อมูล CUDA)
ผลลัพธ์: ประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมและความสามารถในการปรับขนาดข้ามสถาปัตยกรรม
ด้วยการใช้โปรเซสเซอร์ Intel Core i7 พร้อมกราฟิก Intel Iris Xe ในตัวเพื่อให้พลังการประมวลผลพื้นฐานและแพลตฟอร์ม Intel oneAPI ที่แตกต่างกันสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพ ผู้ช่วยตรวจคัดกรองทางสูติกรรม SonoScape สามารถสร้างสมดุลระหว่างประสิทธิภาพ ความคุ้มค่า และความสามารถในการปรับขนาดข้ามแพลตฟอร์มต่างๆ

• ประสิทธิภาพ. ด้วยการใช้ Intel XPU และชุดเครื่องมือ Intel oneAPI ผู้ช่วยตรวจคัดกรองทางสูติกรรมของ SonoScape จึงสามารถรับรู้ถึงประสิทธิภาพที่ดีขึ้นถึง 20 เท่าเมื่อเทียบกับระบบที่ไม่ได้เพิ่มประสิทธิภาพ ซึ่งเป็นการวางรากฐานที่มั่นคงสำหรับอัลตราซาวนด์วินิจฉัยทางสูติกรรมที่มีประสิทธิภาพ
• ประหยัดค่าใช้จ่าย ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพที่ครอบคลุมและใช้ประสิทธิภาพที่ทรงพลังและสถาปัตยกรรมที่ยืดหยุ่นของโปรเซสเซอร์ Intel Core i7 ทำให้ SonoScape ต้องการเพียงทรัพยากร CPU และ iGPU เพื่อให้บรรลุเป้าหมายด้านประสิทธิภาพ ความเรียบง่ายของฮาร์ดแวร์เหล่านี้ช่วยลดความต้องการแหล่งจ่ายไฟ การกระจายความร้อน และพื้นที่ โซลูชันนี้สามารถติดตั้งบนอุปกรณ์อัลตราซาวนด์เพื่อการวินิจฉัยที่มีขนาดเล็กลงสำหรับตัวเลือกการกำหนดค่าที่ยืดหยุ่นมากขึ้น การผสานรวมทรัพยากร CPU และ iGPU ยังทำให้อายุการใช้งานแบตเตอรี่ยาวนานขึ้น พร้อมด้วยความสามารถในการปรับขนาดและความน่าเชื่อถือที่สูงขึ้น
• ความสามารถในการปรับขนาดต่างกัน โซลูชันนี้รองรับการเขียนโปรแกรมแบบรวมเป็นหนึ่งบนฮาร์ดแวร์ที่แตกต่างกัน เช่น CPU และ iGPU ปรับปรุงประสิทธิภาพการพัฒนาของการเขียนโปรแกรมข้ามสถาปัตยกรรม และเปิดใช้งานการดำเนินการที่ยืดหยุ่นของผู้ช่วยตรวจคัดกรองทางสูติกรรมบนการกำหนดค่าฮาร์ดแวร์ที่แตกต่างกัน ในขณะที่รับประกันว่าผู้ใช้จะราบรื่น
  ประสบการณ์.

Outlook: การผสานรวมแบบเร่งความเร็วของ AI และแอปพลิเคชันทางการแพทย์
อัลตราซาวนด์วินิจฉัยอัจฉริยะเป็นแอปพลิเคชันหลักของการผสานรวม AI และเทคโนโลยีทางการแพทย์ที่ช่วยลดภาระงานของแพทย์และปรับปรุงความเร็วของกระบวนการทางการแพทย์¹⁰ เพื่ออำนวยความสะดวกในการใช้ AI และแอปพลิเคชันทางการแพทย์ Intel กำลังทำงานร่วมกับพันธมิตร เช่น SonoScape เพื่อเร่งนวัตกรรมดิจิทัลผ่านสถาปัตยกรรม XPU ที่ประกอบด้วย CPU, iGPU, ตัวเร่งความเร็วเฉพาะ, FPGA และผลิตภัณฑ์ซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ เช่น โมเดลการเขียนโปรแกรม oneAPI ใน อุตสาหกรรมการแพทย์
“ชุดเครื่องมือฐาน Intel® oneAPI ช่วยเราปรับแต่งโมดูลหลักอย่างมีประสิทธิภาพ โดยตระหนักถึงประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้น 20 เท่าและการพัฒนาที่เป็นหนึ่งเดียวบนแพลตฟอร์ม XPU แบบข้ามสถาปัตยกรรม ด้วยเทคโนโลยีของ Intel ผู้ช่วยตรวจคัดกรองทางสูติกรรมของเราประสบความสำเร็จในด้านประสิทธิภาพและความสามารถในการปรับขนาด และขณะนี้สามารถให้วิธีการวินิจฉัยทางสูติกรรมอัจฉริยะที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น เพื่อช่วยให้สถาบันทางการแพทย์เปลี่ยนจากอัลตราซาวนด์ธรรมดาเป็นอัลตราซาวนด์อัจฉริยะและช่วยเหลือแพทย์
ในการทำงานที่แม่นยำและมีประสิทธิภาพเพื่อปรับปรุงผลลัพธ์ของผู้ป่วย”
โจวกั๋วอี้
หัวหน้าศูนย์วิจัยนวัตกรรมทางการแพทย์ SonoScape
เกี่ยวกับโซโนสเคป
SonoScape ก่อตั้งขึ้นในปี 2002 ในเมืองเซินเจิ้น ประเทศจีน และมุ่งมั่นที่จะ "ดูแลชีวิตด้วยนวัตกรรม" โดยให้บริการโซลูชั่นอัลตราซาวนด์และการส่องกล้อง ด้วยการสนับสนุนที่ราบรื่น SonoScape ให้บริการขายและบริการทั่วโลกในกว่า 130 ประเทศ เป็นประโยชน์ต่อโรงพยาบาลและแพทย์ในท้องถิ่นด้วยหลักฐานการวินิจฉัยภาพที่ครอบคลุมและการสนับสนุนทางเทคนิค SonoScape ลงทุน 20 เปอร์เซ็นต์ของรายได้ทั้งหมดให้กับ R&D ทุกปี นำเสนอผลิตภัณฑ์และเทคโนโลยีทางการแพทย์ใหม่ๆ เข้าสู่ตลาดอย่างต่อเนื่องในแต่ละปี ปัจจุบันขยายศูนย์ R&D เจ็ดแห่งในเซินเจิ้น เซี่ยงไฮ้ ฮาร์บิน อู่ฮั่น โตเกียว ซีแอตเทิล และซิลิคอนแวลลีย์ สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม โปรดไปที่เจ้าหน้าที่ของเรา webเว็บไซต์ www.sonoscape.com.
เกี่ยวกับอินเทล
Intel (Nasdaq: INTC) เป็นผู้นำอุตสาหกรรม สร้างสรรค์เทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงโลกซึ่งช่วยให้เกิดความก้าวหน้าทั่วโลกและยกระดับชีวิต ด้วยแรงบันดาลใจจากกฎของมัวร์ เราทำงานอย่างต่อเนื่องเพื่อพัฒนาการออกแบบและการผลิตเซมิคอนดักเตอร์เพื่อช่วยจัดการกับความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของลูกค้า ด้วยการฝังข้อมูลอัจฉริยะไว้ในระบบคลาวด์ เครือข่าย ขอบ และอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ทุกประเภท เราปลดปล่อยศักยภาพของข้อมูลเพื่อเปลี่ยนแปลงธุรกิจและสังคมให้ดีขึ้น หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับนวัตกรรมของ Intel โปรดไปที่ newsroom.intel.com และ อินเทลดอทคอม.

โซลูชันให้บริการโดย:

1. การเพิ่มประสิทธิภาพ 50% อ้างอิงจากข้อมูลการประเมินหลังการประเมินทางคลินิกจากแพทย์ 18 คนที่มีประสบการณ์ระดับกลางและระดับสูงในสถานพยาบาล 5 แห่งหลังจากระยะเวลา 1 เดือน
   การเรียกร้องภาระงานลดลง 70% จากการประเมินขั้นตอนที่จำเป็นในการตรวจสุขภาพโดยใช้ขั้นตอนการปฏิบัติงานมาตรฐานเทียบกับ S-Fetus
2. สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ S-Fetus 4.0 Obstetric Screening Assistant โปรดเข้าไปที่ https://www.sonoscape.com/html/2020/exceed_0715/113.html
3. ผลการทดสอบโดย SonoScape การกำหนดค่าการทดสอบ: โปรเซสเซอร์ Intel® Core™ i7-1185GRE @ 2.80GHz, กราฟิก Intel Iris® Xe @ 1.35 GHz, 96EU, Ubuntu 20.04, คอมไพเลอร์ Intel® oneAPI DPC++/C++, เครื่องมือความเข้ากันได้ Intel® DPC++, ไลบรารี Intel® oneAPI DPC++, Intel ® ประสิทธิภาพแบบบูรณาการ Intel® VTune™ Profiler
4. Wells, PNT, "หลักการทางกายภาพของการวินิจฉัยด้วยคลื่นเสียง" วิศวกรรมการแพทย์และชีวภาพ 8 ฉบับที่ 2 (1970): 219–219.
5. https://www.fortunebusinessinsights.com/industry-reports/ultrasound-equipment-market-100515
6. Shengfeng Liu, et al., “การเรียนรู้อย่างลึกซึ้งในการวิเคราะห์อัลตราซาวด์ทางการแพทย์: A Review” วิศวกรรมศาสตร์ 5 ฉบับที่ 2 (2019): 261–275
7. ผลการทดสอบโดย SonoScape ดูข้อมูลสำรองสำหรับการทดสอบการกำหนดค่า
8. https://en.wikipedia.org/wiki/OpenCV
9. https://www.intel.com/content/www/us/en/developer/articles/technical/heterogeneous-programming-using-oneapi.html
10. Luo, Dandan, et al., “แนวทางการสแกนอัลตราซาวนด์ก่อนคลอด: เทคนิค One-Touch ในไตรมาสที่สองและสาม” อัลตร้าซาวด์ Med Biol 47 ฉบับที่ 8 (2021): 2258–2265.
    https://www.researchgate.net/publication/351951854_A_Prenatal_Ultrasound_Scanning_Approach_One-Touch_Technique_in_Second_and_Third_Trimesters

การสำรองข้อมูล
ทดสอบโดย SonoScape เมื่อวันที่ 3 กันยายน 2021 การกำหนดค่าการทดสอบ: โปรเซสเซอร์ Intel® Core™ i7-1185GRE @ 2.80GHz โดยมีหรือไม่มีกราฟิก Intel Iris® Xe @ 1.35 GHz, 96EU, Ubuntu 20.04, Intel® oneAPI
คอมไพเลอร์ DPC++/C++, เครื่องมือความเข้ากันได้ของ Intel® DPC++, ไลบรารี Intel® oneAPI DPC++, Intel® Integrated Performance Primitives, Intel® VTune™ Profiler
ประกาศและข้อจำกัดความรับผิดชอบ
ประสิทธิภาพแตกต่างกันไปตามการใช้งาน การกำหนดค่า และปัจจัยอื่นๆ ศึกษาเพิ่มเติมได้ที่ www.Intel.com/PerformanceIndex
ผลลัพธ์ประสิทธิภาพขึ้นอยู่กับการทดสอบ ณ วันที่แสดงในการกำหนดค่า และอาจไม่สะท้อนถึงการอัปเดตที่เปิดเผยต่อสาธารณะทั้งหมด ดูข้อมูลสำรองสำหรับรายละเอียดการกำหนดค่า ไม่มีผลิตภัณฑ์หรือส่วนประกอบใดที่จะปลอดภัยได้อย่างแน่นอน
ค่าใช้จ่ายและผลลัพธ์ของคุณอาจแตกต่างกันไป
เทคโนโลยีของ Intel อาจต้องมีการเปิดใช้งานฮาร์ดแวร์ ซอฟต์แวร์ หรือการเปิดใช้งานบริการ
Intel ขอปฏิเสธการรับประกันโดยชัดแจ้งและโดยนัยทั้งหมด ซึ่งรวมถึงแต่ไม่จำกัดเพียงการรับประกันโดยนัยของความสามารถในการซื้อขาย ความเหมาะสมสำหรับวัตถุประสงค์เฉพาะ และการไม่ละเมิด ตลอดจนการรับประกันใดๆ ที่เกิดขึ้นจากการดำเนินการ แนวทางการซื้อขาย หรือการใช้งานในการค้าขาย
Intel ไม่ควบคุมหรือตรวจสอบข้อมูลของบุคคลที่สาม คุณควรปรึกษาแหล่งข้อมูลอื่นเพื่อประเมินความถูกต้อง
© อินเทล คอร์ปอเรชั่น Intel, โลโก้ Intel และเครื่องหมายอื่นๆ ของ Intel เป็นเครื่องหมายการค้าของ Intel Corporation หรือบริษัทในเครือ ชื่อและตราสินค้าอื่น ๆ อาจเป็นทรัพย์สินของผู้อื่น
0422/EOH/ตาข่าย/PDF 350912-001US

เอกสาร / แหล่งข้อมูล

ชุดเครื่องมือพื้นฐาน intel oneAPI ช่วยให้ SonoScape เพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของผู้ช่วยตรวจคัดกรองทางสูติกรรม S-Fetus 4.0 [พีดีเอฟ] คู่มือการใช้งาน ชุดเครื่องมือฐาน oneAPI ช่วยให้ SonoScape เพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของผู้ช่วยตรวจคัดกรองทางสูติกรรม S-Fetus 4.0, ผู้ช่วยตรวจคัดกรองทางสูติกรรม S-Fetus 4.0, ผู้ช่วยตรวจคัดกรองทางสูติกรรม, ผู้ช่วยตรวจคัดกรอง, ผู้ช่วย

อ้างอิง

• คู่มือการใช้งาน