Beispielsweise können Digitalisiererkarten zur Erfassung von Signalen im Frequenzbereich von Gleichstrom bis GHz eingesetzt werden, wobei die Abtastraten von 5 MS/s bis maximal 5 GS/s reichen. Analog dazu erzeugen AWG-Karten Signale mit nahezu beliebiger Wellenform und Frequenz von Gleichstrom bis 400 MHz und geben Abtastwerte mit Raten von 40 MS/s bis 1,25 GS/s aus. Einzelne Analogkarten bieten Kapazität für ein, zwei, vier oder acht Kanäle. Digitale I/O- und Datenerfassungskarten ermöglichen die digitale Datenerfassung mit Raten von bis zu 720 MS/s und die Generierung digitaler Muster mit Raten von bis zu 125 MS/s. Verschiedene Schnittstellenoptionen für TTL und LVDS stehen zur Verfügung.
Das NVIDIA Clara AGX Entwicklungs-Kit bietet eine benutzerfreundliche Plattform für die Entwicklung von Echtzeit-fähigen, KI-gestützten, softwaredefinierten Point-of-Care-Medizingeräten. Es bietet Echtzeit-Streaming-Konnektivität und KI-Inferenz durch die Kombination der Flexibilität des eingebetteten Arm®-System-on-a-Chip (SoC) NVIDIA® Jetson AGX Xavier™, der Leistung der integrierten NVIDIA RTX™ 6000 GPU und der 100GbE-Konnektivität der NVIDIA ConnectX® SmartNIC, Clara AGX. Das Kit enthält außerdem umfassende GPU-beschleunigte Bibliotheken, SDKs und Referenzanwendungen, mit denen Entwickler, Data Scientists und Forscher sichere, skalierbare Echtzeitlösungen erstellen können.
Durch Hinzufügen einer Spectrum-Karte zum Clara-System können Sensorsignale erfasst, generiert, gespeichert und verarbeitet werden. Daten können zwischen den Karten, dem Prozessor und der GPU übertragen werden. Die hohe Parallelverarbeitungsgeschwindigkeit der GPU macht sie zur idealen Plattform für die Verarbeitung der großen Datenmengen, die Spectrum-Produkte erfassen und generieren können. Spectrum bietet bereits SCAPP (Spectrum's CUDA Access for Parallel Processing) an, um die Datenverarbeitung auf der GPU auch bei höchsten Übertragungsgeschwindigkeiten zu ermöglichen.
Betrachten wir einige Beispiele: Das Kit kann eine oder zwei Karten der M2p-Serie (von 5 MS/s bis 125 MS/s) aufnehmen, wie in Abbildung 2 dargestellt. Die 4-Kanal-AWG-Signalgeneratorkarte und der 8-Kanal-Digitalisierer arbeiten vollsynchronisiert mit einer Geschwindigkeit von 125 MS/s auf allen Kanälen. Wird eine ultraschnelle Karte der M4i-Serie gewählt, wie beispielsweise die beliebte M4i.6631-x8 in Abbildung 3, wird das Kit zu einem sehr rauscharmen AWG mit Signalgenerierungsgeschwindigkeiten von bis zu 1,25 GS/s auf zwei Kanälen. Ein weiteres Beispiel verwendet die Digitalisiererkarte M4i.2212-x8, die bereits Bestandteil des Kerns des weltweit ersten Hochleistungs-Zellsorters ist, der 2019 von der Universität Tokio entwickelt wurde. Sie ermöglicht die Erfassung von Signalen mit bis zu 1,25 GS/s auf vier Kanälen, mit einem Durchsatz von bis zu 3,4 GByte pro Sekunde und Hochgeschwindigkeitsverarbeitung über die SCAPP-Controller von Spectrum und die interne NVIDIA RTX 6000 GPU des Clara-Kits.
NVIDIA Clara wird bereits in zahlreichen biomedizinischen Forschungsprogrammen und in der nächsten Generation medizinischer Geräte eingesetzt. Zu ihren Anwendungsgebieten zählen Bildgebung, Genomik, Patientenüberwachung und Wirkstoffforschung. Sie findet sich überall dort, wo die Gesundheitsbranche Innovationen vorantreibt und den Weg zur Präzisionsmedizin beschleunigt. Durch die Installation einer oder mehrerer Spectrum-Karten bietet diese leistungsstarke Plattform nun eine einfache Möglichkeit, die schnellen Signale der in diesem zukunftsweisenden Bereich üblichen elektronischen Sensoren zu erfassen und zu generieren.
Oliver Rovini, Technischer Direktor bei Spectrum, erklärte: „Wir freuen uns sehr, dass NVIDIA auf uns zugekommen ist und wir mit ihnen an der Entwicklung von Treibern für ihre NVIDIA Clara-Plattform zusammenarbeiten. Spectrum hat bereits viele Kunden, die unsere Technologie in der Medizintechnik einsetzen. Zusammen mit der NVIDIA Clara-Plattform steht ihnen nun eine einfache Möglichkeit zur Verfügung, sehr kleine, energieeffiziente Systeme zu entwickeln, die einige der fortschrittlichsten Datenverarbeitungswerkzeuge bieten, die derzeit verfügbar sind.“
