医疗设备制造商在将产品推向商场所面对的许多应战中，取得监管部门的同意是必过一关，只要取得相应核准，制造商才干出售其设备。为此，许多医疗设备制造商在选用多核体系规划时倍加当心，他们忧虑多核的杂乱性会阻碍其产品顺畅经过监管组织的审阅。
确实，多核处理使软件体系更趋杂乱。可是不管体系运转在一个、两个或16个处理器之上，当今的体系都已过分杂乱，致使无法经过独自测验来进行验证。因此，设备制造商应该了解针对多核体系开发他们所需的验证技能。
本文评论根据多核处理器的医疗设备体系的安全要求验证问题，并剖析可助力医疗设备向多核规划搬运的操作体系具有哪些特色。
医疗设备对日益杂乱的用户界面和高清成像(两者都对核算才能有巨大需求)等特性的需求不断攀升，这使得对多核处理的需求水涨船高。即使医疗体系支撑越来越丰厚的先进功用，它们一般也还有必要满意简便、低功耗和低发热的要求。
单核难以满意上述这些要求，由于经过添加处理器时钟速率提高核算才能的办法存在三个局限性。首要，功耗和发热的添加速度快于时钟速率的提高速度。其次，存储器的速度跟不上处理器的速度。终究，资源、操控和数据间的依靠联系约束了单指令流所答应的并行程度。
要害的操作体系要求
对牢靠性和可用性都是必要条件的医疗设备来说，或许会需求实时操作体系(RTOS)，而这种RTOS需求支撑对称多处理。引荐运用一款可将进程分配给多个内核处理的单一操作体系，由于这种办法会比支撑异步处理、且在每个处理器上选用不同操作体系，乃至是在不同核上选用不同操作体系等状况更简略。
选定的RTOS有必要能防备由体系引发的毛病，并且有必要在呈现毛病时能够重启相应组件。在大多数状况下，最优挑选是一个微核架构。其间，运用、设备驱程、文件体系和网络协议栈都驻留在核外的独立地址空间，因此它们彼此之间，以及它们与核之间都是阻隔的。
多核体系存在很多的进程和线程，因此具有软件看门狗至关重要。看门狗是一个用户空间的毛病康复进程，它能够检测出毛病，并立行将体系康复到安全状况，或在不献身安全性的前提下，重启失利的进程。
为保证体系的牢靠性，RTOS还应支撑：1. 时刻切割(最好自适应)，以保证要害流程不会因CPU周期不够用而无法完结；2. 优先级承继，以避免优先级倒置；3. 处理器亲和性，它答应规划师将特定的父进程和子进程仅指派给特定内核。
规划者能够切当地决议他们要怎么运用体系内可用的多个核。例如，他们可将非要害的、但核算密布的进程交由任何可用的内核处理，或是仅分配给一个有限的内核子集，一同将要害部分交由一个固定核处理，然后简化规划、调试和验证。
开发东西
开发人员需求为支撑多核开发、调试和优化而专门规划的东西。一个东西集应支撑多核RTOS，该RTOS答应开发者评价负载平衡、辨认瓶颈、确认并发或许性、表征和调试运转于多个CPU上的线程间的相互作用；在内核间移动线程或进程，并测度其对体系形成的影响。时序和堵塞是扎手的问题，所以东西集应为规划师供给一种探求处理器和线程正在做什么的手法。
满意认证要求
符合要求是医疗设备准入商场的必要条件——是出资能够转化成收入前有必要满意的必要条件。因此，除了适宜的OS特性和东西集功用外，医疗设备需求一个精心策划的批阅战略。
多核体系的杂乱性或许会阻碍终究产品的认证，因此一些医疗制造商对选用多核处理优柔寡断。但值得注意的是，单核体系也存在固有的杂乱性，这意味着，在实践中，即使是单核体系也不或许仅凭借测验就可对其进行验证。多核和单核体系都是如此杂乱，要展现它们的功用安全就需求技能组合，相同的技能能够且应该一同用于验证单核和多核体系。
为验证软件体系，不管其是运转在单核或多核之上，测验、统计剖析和规划验证要互为补充、统筹考虑。关于经历过体系经过认证或同意进程的人来说，他们应该熟知所需的必要技能。这些技能包含：
测验。尽管测验只能证明缺点的存在，而无法证明不存在缺点，但在任何体系验证战略中，测验仍是要害要素。
统计剖析。关于现场用过的设备或部件的运用数据，统计剖析可被用作支撑牢靠性要求。在验证时，它也可与毛病注入一同运用，用以评价体系中残留的毛病。
毛病树剖析。以潜在或实践的毛病开端，毛病树剖析可用于推断出或许的毛病原因。
规划验证。经过在开发进程中运用并凭借Spin和NuSMV等东西进行回忆性剖析，规划验证可为体系的牢靠性声明供给强有力的依据支撑。
规划构件。一个具有一切相关规划构件(从项目计划到可追溯性矩阵)的老练软件生命周期，是任何认证事例的规范及必要组成部分。
除了最简略的医疗设备之外，多核处理很或许是未来医疗设备的发展方向。细心挑选操作体系，尤其要重视体系结构、处理器对线程亲和性的支撑以及东西集，能够减轻这些应战对体系规划、开发和验证的影响。
图1.跟着设备对核算才能要求的不断增加，乃至一款相对小型的医疗设备或许也会获益于多核处理技能。
图2.运用四核CPU的一种体系概述屏幕截图。
