【ソリューション紹介】第11世代インテル Core：エッジでのハイパフォーマンス・コンピューティングによる患者ケアの変革

エッジ・医療用画像・AI エンベデッド・コンピューティング・モジュール メディカル・アプリケーション用 COM-HPC エッジでのハイパフォーマンス・コンピューティング による患者ケアの変革 コンガテックの COM-HPC モジュールは、AI やグラフィックスのほか、先進のヘルスケア・システムなどを 支えるデータ集約型のアプリケーションに必要な、設計の柔軟性とハイパフォーマンスを提供します。 医療技術は急速に進歩しており、患者ケアに関して多くのことが見直されています。 イノベーション の最前線に立ち続けるために、この市場に参入している OEM 各社およびその顧客は、ケアの現場で ほぼリアルタイムに患者のデータを処理できる、高性能なエッジ・コンピューティング・ソリューショ ンを提供する必要があります。 また、業界全体での競争も激しく、新製品をより早く市場に投入しな ければならないという OEM 各社およびその顧客へのプレッシャーは、ますます強くなっています。 PICMG の新しい COM-HPC（High Performance Compute）規格は、コンピューター・オン・モジュー ル（COM）に必要なハイパフォーマンスと I/O 帯域幅を提供し、業界の増大するワークロードの要求 に応えます。 COM-HPC はモジュール型の設計を採用しているため、柔軟性、拡張性に優れており、 製品開発を迅速化し、エッジに導入される新しい医療機器の増加に対応することができます。 「コンガテックとインテルの深いパート ナーシップは、 業界のために COM 規格 課題： これまでにない大量のヘルスケア・データをエッジで処理 を推進し、 市場投入までの時間を短縮し て、 より大きく、 より明るいイノベーショ グラフィックス、 ビデオ、 AI およびロボティクスがますますアプリケーションを進化させ、 医療 データはエッジで増え続けています。 MRI、CT、 超音波、X 線などの医療用画像処理システムか ンを生み出すことを可能にします。 協業 ら、 ロボット支援手術、 遠隔医療プラットフォームに至るまで、 ほぼリアルタイムでデータを収集、 することにより、 お客様が容易に新しく 保存、送信、分析する能力は、今日、不可欠なものとなっています。 これらデータ量の多いアプリ 素晴らしいヘルスケア ・ テクノロジーを ケーションは、 都市部の病院やクリニックのほか、 救急車や移動式医療設備などの過酷な環境 導入できるようにしていきます」 でも動作する必要があります。 顧客のニーズを満たすために、OEM 各社は現代のヘルスケア・ アプリケーションの複雑さに対応するために必要な、リアルタイムに近いエッジ・コンピューティ — クリスチャン・エダー氏 ングと、設計の柔軟性を提供しなければなりません。 （コンガテック EMEA マーケティング担当ディレク ター兼 PICMG の COM-HPC 小委員会議長） ソリューション： COM-HPC – PICMG の新しいハイパフォーマンス COM 規格 COM とは、プロセッサーとメモリーを搭載した小～中サイズの回路基板のことです。 COM は、標 準的なコネクターを介してアプリケーション固有のキャリアボードに直接接続され、 アプリケー ションに必要な処理能力と機能を、交換可能な標準モジュールとして提供します。 COM を設計プロセスに採用することによりチップレベルの設計作業が完了するため、OEM 各社 およびその顧客は、アプリケーションのシステム機能に集中することができます。 この柔軟性によ り、設計効率が飛躍的に向上し、カスタマイズが容易になり、市場投入までの時間が短縮されます。 2005年以降、PICMG の COM Express のコンセプトは、COM の業界標準となっています。 し かし、PICMG は最近、よりハイパフォーマンスな COM-HPC 規格を発表しました。 この規格では、 ピン数を約 2 倍（COM Express の 440 ピンに対して 800 ピン）に増やし、帯域幅を大幅に拡 大することで、 スピードとスループットを向上しています。 最適な柔軟性を実現するため、COM- HPC のモジュール型の設計によって標準的な PC のコア機能は、キャリアボード上のカスタマイ ズされた拡張機能から分離されています。 COM-HPC は、800 ピンのボードツーボード・ コネク ションを採用しているため、 システムのアップグレードが容易です。 事実、 既存の COM-HPC ソ リューションを次世代のインテル® CPU にアップグレードするためには、単純にモジュールを交 換して、ソフトウェア・スタックをアップグレードするだけで済みます。 1

エッジでのハイパフォーマンス・コンピューティングによる患者ケアの変革 COM-HPC では、PCI Express、 イーサネット、SATA、 ディスプレイ・ イ COM-HPC のモジュール型の設計は、以下を可能にします： ンターフェイス、 汎用 I/O など、 ほとんどのインターフェイス回路がモ • フル・カスタム・デザインに比べて開発コストを削減 ジュール上に直接実装されています。 これらのインターフェイスは、 ア プリケーション固有の回路部品を実装しているキャリアボード上の、適 • 迅速な市場投入 切なポートにルーティングされます。 • 拡張性の高い製品群 • 市場動向への迅速な対応 COM-HPC のコンセプト： • セカンド・ソース・アプローチによる設計 • 標準的な PC のコア機能を搭載した CPU モジュール • カスタム・デザインに比べて在庫コストを低減 • カスタマー固有の機能と形状のキャリアボード • CPU 周辺の設計が完了しているため、開発期間を短縮可能 COM Express から COM-HPC への移行 COM-HPC 規格の導入：コンガテック、「conga-HPC/ cTLH COM-HPC Client タイプ COM Express と COM-HPC のどちらの規格を選択するかについて は、 さまざまな要素を考慮しなければなりません。 一般的に COM Size B モジュール」 を発表 Express 規格は、前世代の COM Express モジュールから簡単にアッ コンガテックは、 データ量の多いヘ プグレードしたいと考えている OEM 各社およびその顧客に適してい ルスケア・アプリケーションのために、 ます。 一方で、COM-HPC モジュールは、次世代のインテルのテクノロ 「conga-HPC/cTLH COM-HPC Client ジーに必要な広帯域の I/O とともに、 新しいレベルのパフォーマンス タイプ Size B モジュール」 を発表しま と拡張性を提供します。 どちらの規格も長期にわたってサポートされ した。 第 11 世代のインテル® Core™ ます。 プロセッサー・ファミリーを搭載した 第 11 世代インテル ® Core ™ プロセッサー ・ ファミリーは、 COM コンガテックのモジュールは、大量の医療データをほぼリアルタイムで Express 規格のコンピューティング・ パフォーマンスを最大限に発揮 処理、保存、分析するために必要なハイパフォーマンスと拡張された I/O します。 これは COM-HPC モジュールでサポートされる第 1 世代の 機能を提供します。 インテル® プロセッサーであり、次世代ではさらに高いパフォーマンス コンガテック とスケーラビリティーが期待できます。 また、COM-HPC 規格は、サー 「conga-HPC/cTLH」 の概要 バークラスの機能を実現するために、 インテル® Xeon® プロセッサー もサポートしています。 conga-HPC/cTLH は、 高い解像度の 画像や、負荷の高いワークロードを処 COM-HPC のピン数は 800 で、PCIe Gen 5、USB4、マルチレーンの 理し、 リアルタイムに近いデータ転送 高速イーサネットに対応しているため、COM Express 規格では実現 を可能にするように設計されています。 できないレベルの拡張性を備えています。 ただし、すべてのアプリケー また、 このモジュールは、 業界の長い ションが COM-HPC の広範なスケーラビリティーを必要とするわけで 認定プロセスのために必要な長期供 はなく、COM Express は依然として多くのヘルスケア・アプリケーショ 給（10年以上）を実現し、 システムの ンにとって十分な規格です。 ライフサイクルを通じて信頼性の高い ほかの製品開発と同様に、新しい COM-HPC 規格にアップグレードす パフォーマンスを保証します。 る際には、コストが懸念事項となります。 ハイパフォーマンスな COM- コンガテック「conga-HPC/cTLH」モジュールの特長： HPC の価格を決定する主なパーツは、 CPU とメモリーです。 COM- HPC は、COM Express の約 2 倍のピン数と 4～8 倍のデータ帯域 • 800 ピンのボードツーボード・ コネクション（PICMG 規格）により、 幅を持ち、 高いパフォーマンスを発揮します。 この新しいコネクターは、 高速処理、CPU のアップグレードが容易で、優れた拡張性を実現 OEM 各社およびその顧客にとって最小限の追加コストで済みます。 • 20x PCIe Gen 3 レーン、16x（PEG サポート）PCIe Gen 4 レーン、 COM-HPC 規格を使って設計する場合、 高速デバイスとボードツー 4x PCIe Gen 4 レーンなど、 ハイパフォーマンス・ コンピューティン ボード・ コネクターの距離によっては、 高周波の減衰が少ない高品質 グのための豊富な I/O インターフェイス な基板材料が必要な場合もあります。 PICMG は、COM-HPC の基板 • PCIe Gen 4 で接続された NVMe の高速ストレージ 材料の要件に関する仕様を公開しています。 ほとんどの場合、 低価格 • 最高のデータ・スループット向けの 2 つの USB4 ポート の基板材料を使用することができます。 • 最大 128GB の DDR4 DRAM、3200MT/s のメモリーをサポート COM-HPC 規格にアップグレードする際には、 コンガテックとパート • 最大 3 つの DisplayPort（DP++） インターフェイスを稼働可能な ナーを組むことで移行が容易になります。 コンガテックのエキスパー インテル® Iris® Xe グラフィックス ト ・ サービスとサポートチームは、 高速基板設計の評価やコストの見 • システム統合型フラットパネル向けの追加の eDP ポート 積もりなど、OEM 各社およびその顧客をサポートします。 • TSN 完全対応の、2x 2.5GB/s をサポートする内蔵 i225 イーサネッ ト・コントローラー • システム統合と高度なデータ通信セキュリティーを実現するハイ パーバイザー • モバイルや屋外での使用に適した -40℃ から 85℃ まで拡張された 温度範囲 ワークロードと構成については、intel.com/PerformanceIndex（英語）をご覧ください。 実際の結果は異なる場合があります。 2

エッジでのハイパフォーマンス・コンピューティングによる患者ケアの変革 インテル® プロセッサーにより、柔軟な設計を可能にし、エッジでのパフォーマンスと拡張性を向上 conga-HPC/cTLH に搭載された第 11 世代インテル® Core ™ プロセッ レッド性能の飛躍的向上により、AI、グラフィックス、ロボティクス、その サー・ ファミリーは、 前世代との比較でシングルスレッド性能が最大 他のデータ負荷の高いヘルスケア・ アプリケーションの処理が大幅に 32%1、マルチスレッド性能が最大 65% 向上2 し、グラフィックス性能 高速化されます。 も最大 70% 高速化3 しています。 これらの性能の向上、特にマルチス 最大 最大 最大 32％ 65％ 70％ 第 11 世代インテル® Core ™ プロセッサー・ファミリー、 シングルスレッド マルチスレッド グラフィックス インテル® Xeon® プロセッサー、 性能が向上1 性能が向上2 性能が高速化3 インテル® Celeron® プロセッサー 前世代のプロセッサーとの比較 高スループットのアプリケーション、過酷な温度環境に対応 • 次世代 IPU6 SE イメージング 第 11 世代インテル® Core ™ プロセッサー・ファミリーは、最大 20 の • プレミアムストレージとグラフィックスのための PCIe Gen 4 PCIe Gen 4 レーン、2 つの USB4 ポート、2x 2.5GbE インターフェイ • 妥協のないパフォーマンスと強化されたセキュリティーおよびリ スに対応し、 医療機器が生成する負荷の高いワークロードに必要な接 モート管理 続性を確保します。 第 11 世代インテル® Core ™ プロセッサー・ファミ AI ワークロードを高速処理するための高度な機能 リーを使用することで、OEM 各社およびその顧客は、高速インターフェ イスを使って、 ほぼリアルタイムでデータを処理するロボット手術など インテルのプロセッサーでのみ利用可能なインテル® アドバンスト・ベ のソリューションを構築できます。 これらのプロセッサーは過酷な環境 クトル・ エクステンション512（インテル® AVX-512）は、 迅速な画像 下、-40℃ から 85℃ の極端な温度環境でも安定したパフォーマンス 解析、音声 / 映像処理、暗号化処理向けの AI ワークロードを加速しま を発揮します。 そのため、屋内や屋外、モバイル、救急車両など、エッジ す。 そしてインテル® ディープラーニング・ブースト（インテル® DL ブー に導入されるヘルスケア・ アプリケーションの幅広いニーズに対応で スト）が、画像分類、音声認識、オブジェクト検出などのワークロードに きます。 使用される、 より精度の低いデータタイプの推論性能を強化する新た な命令セットで、インテル® AVX-512 をさらに拡張させます。 インテル® タイム・コーディネーテッド・コンピューティング （インテル® TCC）がリアルタイムに近いデータ処理に対応 何層ものセキュリティーにより、重要な医療データを保護 第 11 世代インテル® Core ™ CPU は、インテル® TCC にも対応し、リ 医療機関は、 リスクを軽減するために、 さまざまな業界のセキュリ ティーに関するプロトコルや規制を遵守して、患者データを保護する必 アルタイムに近いワークロードと Time-Sensitive Networking（TSN） 要があります。 第 11 世代インテル® Core ™ プロセッサー・ファミリー の処理時間を短縮させます。 これは、conga-HPC/cTLH モジュールが、 は、最新のハードウェアによるセキュリティーでデータを保護します。 ネットワーク全体でデータの同期化と実行をすることで決定論的コン ピューティングを向上できる強力なソリューションです。 独自のシステ • インテル® トータル・メモリー・エンクリプション（インテル® TME） ムやオープンソースのシステムでリアルタイムのチューニングを容易 で物理メモリーの完全暗号化が可能になり、コールドブート、フリー にするために、 インテルはツール、 ライブラリー、API を提供していま ズスプレー、DIMM 除去などのハードウェア・レベルの攻撃に対する 防御が実現 す。 対応するリアルタイム・ ハイパーバイザーおよびオペレーティング・ システムには、Linux、Windows、ACRN、Wind River VxWorks、Real • インテル ® ブート ・ ガードおよびインテル ® トラステッド ・ エグゼ Time Systems が含まれます。 キューション ・ テクノロジー（インテル ® TXT）はセキュアブートを 確立し、安全なコンピューティングの基盤を提供 広範なアプリケーション ・ サポート、 リアルタイムに近い • インテル ® キー ・ ロッカーで、 暗号化キーや複合化操作 / 暗号化操 データ転送 作を保護 第 11 世代インテル® Core ™ プロセッサー・ファミリーが実現するコン ワークロードと構成については、intel.com/PerformanceIndex（英語）をご覧ください。 ピューティング性能は、ほぼリアルタイムで CPU へのデータ転送が要 実際の結果は異なる場合があります。 求されるヘルスケア分野の幅広い事例で威力を発揮します。 主な特長 は以下のとおりです。 • パワー / パフォーマンスを向上させる新しい 10nm++ プロセス • 拡張メディア（AV/12b） • 1 台の 8K ディスプレイまたは最大 3 台の 4K ディスプレイをエンド ツーエンドでサポート 3

エッジでのハイパフォーマンス・コンピューティングによる患者ケアの変革 コンガテックについて コンガテックは、組込みコンピューティング製品を中心に 急成長を遂げているテクノロジー企業です。同社の高性能 なコンピューター・モジュールは産業オートメーション、医 療テクノロジー、輸送、通信、その他数多くの産業で、幅広 いアプリケーションやデバイスに利用されています。 www.congatec.com インテルとコンガテック： ヘルスケアの未来を支える 詳細情報 新しい AI、 グラフィックス、 ロボティクス、 その他のデータ集約型アプ コンガテックのモジュール機能についての詳細は congatec.com/ リケーションがヘルスケアに革命をもたらす中、 エッジにおける信頼 en/products/com-hpc（英語）をご覧ください。 性の高いハイパフォーマンス ・ コンピューティングに対する要求はか 第 11 世代のインテル® Core ™ プロセッサー・ファミリーのメリットに つてないほど高まっています。 コンガテックの conga-HPC/cTLH に ついての詳細は intel.co.jp/tigerlake-h をご覧ください。 代表される COM-HPC モジュールは、負荷の高いワークロードをエッ ジにおいて、 ほぼリアルタイムで処理し、 イノベーションを迅速に市場 PICMG の COM-HPC 規格については picmg.org/product/com- に投入するために必要なすべてのハイスピード ・ パフォーマンスと設 hpc-module-base-specification（英語）をご覧ください。 計の柔軟性を提供します。 コンガテックとインテルのテクノロジーによ り、 エッジで生成された患者データに迅速にアクセスして活用するこ とができ、より素早くデータに基づいた治療を行い、より良い結果が得 られるようにサポートすることによって、 未来のヘルスケア・ オペレー ションのための基礎を築いています。 + 1. SPECrate2017_int_base（1-copy）IC19_0u4 で測定。 シングルスレッド性能が最大 32% 向上（推定）。 2. SPECrate2017_int_base（n-copy）IC19_0u4 で測定。 マルチスレッド性能が最大 65% 向上（推定）。 3. 3DMark_v2.11 - Win10 v2009 - Fire Strike - graphics score で測定。 グラフィックス性能が最大 70% 高速化。 インテルの構成 性能の測定結果は2021年5月25日時点のインテルの測定に基づいています。 プロセッサー： インテル® Core ™ i7-11850HE（TGL-H）PL1=45W TDP、8C16T ターボ時最大 4.7GHz グラフィックス： インテル® グラフィックス第 12 世代 GFX メモリー： 32GB DDR4-3200 ストレージ： インテル® SSD 545S（512GB） OS： Windows 10 Pro 20H2 BIOS： TGLSFWI1.R00.4151.A01.2104060640（公開日： 04/06/2021） CPUz マイクロコード： 28h プロセッサー： インテル® Core ™ i7-9850HE（CFL-H）PL1=45W TDP、4C8T ターボ時最大 4.4GHz グラフィックス： インテル® グラフィックス第 9 世代 GFX メモリー： 32GB DDR4-2666 ストレージ： インテル® SSD 545S（512GB） OS： Windows 10 Pro 20H2 BIOS： CNLSFWR1.R00.X216.B01.2006110406（公開日： 06/11/2020） CPUz マイクロコード： D6h パフォーマンスやベンチマーク結果の詳細については、intel.com/benchmarks（英語）を参照してください。 注意事項と免責事項 インテルは、サードパーティーのデータについて管理や監査を行っていません。 正確さを評価するには、ほかのソースを参照する必要があります。 インテルのテクノロジーを使用するには、対応するハードウェア、ソフトウェア、またはサービスの有効化が必要となる場合があります。 絶対的なセキュリティーを提供できる製品やコンポーネントはありません。 実際のコストと結果は異なる場合があります。 © Intel Corporation. Intel、インテル、Intel ロゴ、その他のインテルの名称やロゴは、Intel Corporation またはその子会社の商標です。 その他の社名、製品名などは、一般に各社の表示、商標または登録商標です。 インテル株式会社 〒100-0005東京都千代田区丸の内3-1-1 http://www.intel.co.jp/ ©2022 Intel Corporation. 無断での引用、転載を禁じます。 349919-001JA 2022年1月 JPN/2201/PDF/TAG/MKTG/YY 4