当GPU遇见内窥镜：多核异构计算如何定义智能影像新范式

早期癌症筛查和复杂病变的识别一直是消化道疾病诊断的难题，初期病灶往往微小且隐匿，依赖医生的敏锐观察力和经验。传统内窥镜在图像清晰度和实时性方面的局限，使得诊断更具挑战。尤其是硬件算力不足，难以满足高精度诊断需求。

据思宇了解，开立医疗是首家将独立显卡（GPU）集成到内镜主机的厂家，其即将推出的iEndo内镜平台，更是创新性地引入了基于CPU、GPU和FPGA的多核异构架构，突破了传统内镜算力的局限。

# 多核异构计算：智能硬件的协同革命

多核异构计算技术通过将图像采集、处理和分析任务分配给不同的计算单元，充分利用GPU、CPU和FPGA的协同作业，实现了图像处理与智能分析的实时无缝对接。

从“单核时代”到“异构协同”

多核异构架构的优势在于通过智能分配任务，突破了传统单核处理器的局限。每个处理器根据任务需求各司其职，CPU负责逻辑决策，GPU加速图像处理，NPU专注AI推理。这种架构突破了传统单核处理器的瓶颈，提升了数据处理效率，同时降低了功耗，成为推动智能时代发展的核心算力基础。

跨界应用，重塑算力生态

目前，多核异构计算技术正驱动关键领域算力突破：

智能出行：自动驾驶采用CPU+GPU异构架构（如NVIDIA DRIVE Thor），实现实时数据处理与架构升级；

航天应用：卫星系统通过动态资源分配技术提升效率和稳定性。

*SpaceX的星链卫星Starlink通过AMD Versal SoC，利用动态资源分配和硬件加速提升了计算效率和稳定性

# 多核异构的临床价值：iEndo内镜平台打开想象新空间

借助多核异构计算技术的创新，开立医疗即将发布的 iEndo内镜平台，正在为内镜领域带来一场前所未有的革命。iEndo内镜平台的技术突破

在iEndo内镜平台中，开立医疗采用了结合CPU、GPU和FPGA等多种计算单元的创新架构，将图像采集、处理、分析等任务分配到不同的计算单元并行处理，从而实现图像处理能力提升140%、AI计算能力提升400%的跨越升级，特别是其中的独立GPU可以带来众多优势，包括:

多流并行图像处理，使得 iEndo平台能够同时处理多个图像流，极大地提升了图像处理效率；

高精度灵活无损处理，保证了图像处理过程中无损失细节，图像质量得到极大增强；

三维专用高张量 AI 计算，为复杂病变的三维建模提供了强大的算力支持；

专用视频编码引擎，提升了视频传输的流畅度和实时性；

独立着色渲染能力，极大优化了图像的色彩和对比度。

通过这一架构，iEndo平台不仅提升了内窥镜系统的处理能力，更为 AI 与内镜技术的深度融合开辟了新的应用前景。

iEndo内镜平台的临床价值

智能影像处理

临床痛点：细节的表现受到限制，微小的组织变化和血管走向难以清晰呈现。

iEndo解决方案：iEndo平台通过GPU实现4K图像实时渲染，结合多光谱解析加速技术，显著提升影像细节还原度，有效提升早癌筛查与复杂病变诊断精度。

▲当新一代ME-VIST遇上超分辨率技术

AI 形态估计

临床痛点：远景和近景图像的亮度和清晰度难以做到兼顾，过曝或图像模糊常常影响诊断结果。

iEndo解决方案：通过智能算法自动识别不同区域，实时感知照明深度并匹配最佳曝光时间及相应的处理算法，确保腔内近场、远场的亮度及清晰度始终保持理想状态，为医生提供更精确的诊断支持。

▲兼顾远场、近场的亮度和清晰度

AI 辅助影像

临床痛点：手术操作的延迟或生理运动（如心脏搏动、呼吸等）可能导致图像模糊，增加医生筛选图像的时间和精力。iEndo解决方案：iEndo平台的智能预冻结技术能够分析冻结前后的多帧图像，自动选取最佳图像进行展示，即使在动态检查过程中也能获取高质量图像，提高早癌筛查的效率和准确性。

# 未来更多可能：智慧内镜的无限潜力

内置 AI 辅助诊断

目前，许多内镜AI辅助诊断系统依赖外部计算单元，导致影像数据传输延迟、外接设备需要独立供电和散热、操作流程繁琐等问题。未来，随着多核异构架构的普及，AI推理与影像处理将在同一设备上完成，iEndo平台的独立GPU单元未来将实现内置AI辅助诊断，减少对外部设备的依赖，提升诊断效率和流畅度。

内置大模型技术

随着DeepSeek等开源大模型技术的发展，未来医疗设备将能自建私有化大模型系统，提供更精准的诊断支持。iEndo平台将有望通过多核异构架构，利用GPU的并行计算能力，高效处理大规模数据，支持智能报告生成和诊疗决策，提升诊疗质量，帮助医生更专注于临床核心环节。

# 结语

多核异构计算技术为医疗领域带来了突破，开立医疗作为国产内窥镜技术的先锋，凭借软硬件深度协同研发，将算法迭代与硬件创新紧密结合，形成动态技术循环。在全新的iEndo平台上，开立医疗突破性地采用多核异构架构，并通过独立GPU计算单元将前沿技术应用于实际，提升了产品性能。未来，开立医疗将继续在多光谱成像、实时组织分析等领域创新，推动智能影像解决方案的全面发展，助力精准化诊疗，为患者提供更科学、高效的医疗体验。

参考链接：

https://blogs.nvidia.cn/blog/drive-thor/

https://www.pcmag.com/news/amd-chips-are-powering-newest-starlink-satellites#:~:text=AMD%20says%20aerospace%20players%2C%20including%20SpaceX%27s%20Starlink%2C%20are,newest%20Starlink%20satellites%20to%20deliver%20connectivity%20from%20space.

https://www.amd.com/zh-cn/products/adaptive-socs-and-fpgas/versal.html