コンピューターの医療画像処理能力を改善するためにPIMインターフェイスを使用する

背景：特に生物医学エンジニアは、コンピューター化された断層撮影と磁気共鳴画像スキャンやその他の医療イメージング技術を処理するために、迅速かつ強力なデータ処理システムを必要とします。ただし、現在のコンピューターデータ処理技術は、そのような要件を満たすことができません。これらの制限に対処するための有望なアプローチは、メモリ（PIM）での処理です。残念ながら、PIMとレガシーシステムの互換性や相互接続など、いくつかの問題はまだ残っています。 目的：このペーパーでは、医療画像処理とPIMプラットフォーム用の標準的なメモリバスベースのPIMインターフェイスを提案しています。提案されているPIMインターフェイスは、レガシーシステムとの互換性の問題を克服できます。 方法：商用アプリケーションプロセッサ（AP）に基づいた埋め込みシステムを医療画像システムに適応させて、提案されたPIMインターフェイスの機能とパフォーマンスを検証します。PIMプラットフォームを使用して、提案されたPIMインターフェイスとAPを適用して画像処理プログラムを実行し、画像処理時間を測定し、測定の結果を比較します。 結果：実験結果は、提案されているPIMインターフェイスの関数が正常であるが、PIMの処理時間はAPの処理時間よりも81％以上高速であることを示しています。 結論：実験結果は、提案されたPIMインターフェイスがレガシーシステムとの互換性の問題を解決できることを証明しています。医療画像処理分野だけでなく、多くの学術分野や専門分野もデータ集約型アプリケーションでPIMを使用すると予測しています。

BACKGROUND: Biomedical engineers in particular require fast and powerful data processing systems to process computerized tomography and magnetic resonance imaging scans and other medical imaging technologies. However, current computer data processing technologies are unable to satisfy such requirements. A promising approach to addressing these limitations is processing in memory (PIM). Unfortunately, several issues, such as the compatibility and interconnection of PIM with legacy systems, still remain. OBJECTIVE: This paper proposes a standard memory bus-based PIM interface for medical image processing and a PIM platform. The proposed PIM interface can overcome problems of compatibility with legacy systems. METHODS: We will adapt an embedded system based on a commercial application processor (AP) to a medical image system to verify the functions and the performance of the proposed PIM interface. Using the PIM platform, we apply the proposed PIM interface and the AP to execute an image processing program, measure the image processing times, and compare the results of the measurements. RESULTS: Experimental results show that while the functions of the proposed PIM interface are normal, the processing time of PIM is more than 81% faster than that of the AP. CONCLUSION: The experimental results prove that the proposed PIM interface is able to solve problems of compatibility with legacy systems. We foresee that not only the medical image processing field but also a number of academic fields and professional sectors will use PIM in their data-intensive applications.