Die Gesundheitsfürsorge ist nicht mehr auf Arztpraxen oder Krankenhäuser beschränkt - ihre Grenzen verschieben sich dahingehend, was mit Hilfe von Technologie bequem von zu Hause aus erledigt werden kann. Da Gesundheitspflege und Technologie zunehmend untrennbar miteinander verbunden sind, verbessert dies die Patientenversorgung und verändert unsere Vorstellungen davon. Von kontinuierlichen Blutzuckermessgeräten (CGM) bis hin zu KI-fähigen Ultraschallgeräten eröffnen Innovationen im Gesundheitswesen Möglichkeiten, die früher als unmöglich galten. Das Aufkommen ultraportabler, datenintensiver medizinischer Geräte verändert die Art und Weise, wie wir Gesundheitszustände erkennen, diagnostizieren und verwalten. Und das, bevor ein Patient überhaupt eine Klinik betritt.

Wodurch wird dieser Wandel angetrieben? Halbleiter - genauer gesagt, unsere wichtigen Chips.

Um zu verstehen, welche Rolle GlobalFoundries bei der Ermöglichung dieser medizinischen und gesundheitlichen IoT-Durchbrüche spielt, sprachen wir mit Dr. Anirban Bandyopadhyay, PhD, IEEE Fellow und Senior Director & Head of the Medical IoT End Market. In unserem Gespräch teilt Anirban mit, was den Wandel vorantreibt, wo die größten Chancen liegen und warum dieser Bereich sowohl eine technische Herausforderung als auch eine zutiefst persönliche Mission ist.

Erzählen Sie uns etwas über die Schnittstelle zwischen Halbleitertechnik und Gesundheitswesen. Wie wird sich dieser Bereich Ihrer Meinung nach in den nächsten Jahren entwickeln?

Wir befinden uns an einem Wendepunkt in der Medizintechnikbranche. Das medizinische Segment lässt sich grob in Pharmakologie (Arzneimittel) und Medizintechnik (Geräte) unterteilen. Ich spreche hier von letzterem, wo wir in den letzten zwei bis drei Jahren eine dramatische Verschiebung hin zu ultraportablen Geräten erlebt haben.

Hierfür gibt es einige Gründe: Die Gesundheitsversorgung ist teuer, der Zugang zu ihr ist zeitaufwändig, und die medizinischen Risiken steigen mit dem Fortschreiten der Erkrankung. Wenn wir jedoch Probleme früher erkennen können (durch Überwachung, Verfolgung und Diagnose), können wir nicht nur die Ergebnisse verbessern, sondern auch die langfristigen Kosten senken. Hier kommen die Point-of-Care-Geräte ins Spiel.

Point-of-Care bedeutet, dass die Behandlung oder Diagnostik am Ort des Patienten stattfindet, sei es in einer Klinik oder zu Hause. Diese Geräte decken alles ab, von der Überwachung und Diagnose bis hin zu Therapien. Denken Sie zum Beispiel an tragbare Geräte wie kontinuierliche Blutzuckermessgeräte. Im vergangenen Jahr wurden 300 Millionen davon verkauft. Das ist in der Medizintechnik ein absolutes Novum.

Halbleiter machen dies möglich. Um ein Gerät zu entwickeln, das klein,power leistungsstark ist, benötigt man fortschrittliche Halbleitertechnologie. Miniaturisierung, power und integrierte Verarbeitung sind nur mit maßgeschneiderten Chips möglich; hier kommt GlobalFoundries ins Spiel. Dies ist heute wichtiger denn je, da die Medizintechnikbranche, die früher auf Standardchips setzte, die für verschiedene Anwendungen und Bereiche außerhalb der Medizin wiederverwendet werden konnten, mittlerweile auf maßgeschneiderte Chips, sogenannte anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise (ASICs), umgestellt hat, um diepower ihrer Endprodukte zu erfüllen. So können unsere Kunden wirklich differenzierte Lösungen entwickeln, die auf ihre individuellen Anwendungen zugeschnitten sind.

Lass uns ganz am Anfang beginnen. Wie bist du zu diesem Bereich gekommen, und was hat GF daran gereizt?

Darauf gibt es zwei Antworten. Wir bei GF stellten fest, dass Kunden unsere Chips bereits in medizinischen Anwendungen einsetzten – manchmal sogar, ohne dass wir davon wussten. Da wurde uns klar, dass wir ein einzigartiges Wertversprechen hatten: Unsere Technologien ermöglichten die Entwicklung power, leistungsstarker und äußerst zuverlässiger Geräte.

Wir haben uns also bewusst dafür entschieden, uns einzubringen, da wir die Förderung der digitalen Gesundheitsversorgung nicht nur als Chance, sondern auch als soziale Verantwortung im Einklang mit unserem Auftrag sehen.

Was mich betrifft, so habe ich den Großteil meiner Karriere im Bereich Konnektivität verbracht, und in der Branche bin ich für diese Arbeit bekannt. Zu Hause jedoch ist meine Frau Mikrobiologin, und meine Tochter beginnt gerade ihr Medizinstudium. Im Gespräch mit ihnen wurde mir klar, dass ich ihre Welt nicht immer verstand, es aber gerne tun wollte. Das brachte mich dazu, intensiv darüber nachzudenken, wie Halbleiter power Durchbrüche power könnten, auf die sie hinarbeiten. Diese persönliche Verbindung inspirierte mich zu meinem Wechsel in den Bereich des medizinischen IoT.

Welche Markt- oder Patiententrends treiben die Nachfrage nach miniaturisierten, KI-fähigen medizinischen Geräten an?

Einer der wichtigsten Faktoren ist die Früherkennung. Wenn Sie jetzt zu Ihrem Arzt gehen und auf die Daten Ihrer Smartwatch oder Ihres Gesundheitsrings verweisen, wird er sie nicht zur Erstellung seiner Diagnose verwenden. Aber das wird sich ändern. Selbst wenn ein Gerät nicht zu 100 % genau ist, kann es Frühindikatoren aufzeigen, die eine schnellere Diagnose ermöglichen, und das kann Leben retten.

Die Verbraucher wollen verstehen, wie ihr Körper auf Nahrung, Stress oder Schlaf reagiert. Geräte wie CGMs, Smartwatches und Wearables sind zunehmend in der Lage, diese Erkenntnisse zu liefern. Einige sind von der FDA zugelassen, andere nicht, aber sie dienen dennoch als Frühwarnsysteme.

Das ist es also, worauf wir zusteuern: eine Ära, in der Ihr Körper ständig überwacht wird und Sie mit Echtzeitinformationen über Ihre eigene Gesundheit ausgestattet sind.

Welche Vorteile bieten die Plattformen von GF für IoT-Geräte im Medizin- und Gesundheitsbereich?

Hersteller von Medizinprodukten legen Wert auf vier Dinge: Miniaturisierung, power , ein hervorragendes Signal-Rausch-Verhältnis und höchste Zuverlässigkeit.

Nehmen wir zum Beispiel unsere 22FDX®-Plattform. Sie bietet branchenführende power extrem geringem power , eine außergewöhnliche Empfängerempfindlichkeit und einen rauscharmen Verstärker. Die meisten medizinischen Geräte nutzen heute noch die gängigen Strukturbreiten (130 nm, 90 nm, 65 nm), doch wir beobachten bereits einen Wandel. Mit den sich wandelnden Anforderungen entscheiden sich immer mehr Kunden für 22FDX®, um die Anforderungen der nächsten Generation an Leistung und Formfaktor zu erfüllen.

Darüber hinaus verfügt GF über eine nachgewiesene Erfolgsbilanz bei der Unterstützung von Produkten mit langen Lebenszyklen, was für den medizinischen Bereich von entscheidender Bedeutung ist. Unsere Erfahrung in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Automobilindustrie, wo eine jahrzehntelange Unterstützung nicht verhandelbar ist, macht uns zu einer idealen foundry für diesen Markt.

Gibt es bestimmte medizinische Anwendungsbereiche, die Sie besonders begeistern?

Zwei Bereiche stechen hervor: Bildgebung und diagnostische Sequenzierung.

Wenn wir an Bildgebung denken, stellen wir uns traditionell große Maschinen wie CT-Scanner vor. Aber wir entwickeln uns weiter. Handheld-Ultraschallgeräte, die mit Smartphones verbunden werden können, sind bereits auf dem Markt und stellen eine echte Neuerung dar - vor allem in Gebieten mit begrenztem Zugang zur medizinischen Versorgung. Mit minimalem Training kann jemand ein Bild aufnehmen und eine KI-gestützte Diagnose erhalten.

Der zweite Bereich ist die diagnostische Sequenzierung, genauer gesagt die Sequenzierung von DNA und Proteinen. Warum sollte man Rohdaten zur Verarbeitung an eine riesige Serverfarm schicken, wenn man dies auch lokal mit einem System-on-Chip tun kann? Die Platzierung eines Halbleiterchips direkt unter dem Sequenzer ermöglicht eine Echtzeitanalyse und sofortiges Handeln. Das ist wirklich revolutionär.

GF hat kürzlich sein Zentrum für fortschrittliche Verpackungstechnologien vorgestellt. Wie fügt sich das in das Gesamtbild ein?

Die Miniaturisierung hört nicht bei der Skalierung der Knoten auf. Chiplet-Architekturen und fortschrittliches Packaging, wie vertikal gestapelte Chips, ermöglichen es uns, die Formfaktoren noch weiter zu reduzieren. Wir arbeiten bereits mit Kunden an gestapelten Chipdesigns sowohl auf Wafer- als auch auf Die-Ebene.

Was uns auszeichnet, ist die Art und Weise, wie wir power in diesen gestapelten Bauformen handhaben. Das ist eine der größten Herausforderungen, und wir sind überzeugt, dass unser Ansatz effizienter ist als der der meisten Mitbewerber. Dies ist ein entscheidender Wettbewerbsvorteil im medizinischen Bereich, wo power Wärmemanagement von entscheidender Bedeutung sind.

Abschließende Gedanken – was ist in dieser Branche wirklich wichtig, wird aber oft vergessen?

Eine Sache, die oft übersehen wird, ist die lebenslange Unterstützung, die für medizinische Geräte erforderlich ist. Es handelt sich nicht um kurzfristige Produkte. Man braucht eine foundry , die ein Gerät über ein Jahrzehnt oder länger unterstützen kann. GF hat diese Größe und diese Einstellung. Wir haben es für die Luft- und Raumfahrt getan, wir haben es für die Automobilindustrie getan, und wir sind bereit, es für die Medizintechnik zu tun.

Dieses langfristige Engagement ist wichtig. Denn am Ende des Tages geht es nicht nur um Leistung oder Kosten, sondern auch um Vertrauen.

Dr. Anirban Bandyopadhyay, PhD, ist Senior Director und Leiter des Segments Medical/Healthcare bei GlobalFoundries. Dr. Bandyopadhyay ist außerdem ein IEEE Fellow und ein Distinguished Lecturer der IEEE Electron Devices Society und vertritt GF in verschiedenen Industriekonsortien und Allianzen. Vor seiner jetzigen Tätigkeit hatte er bei GF, IBM Microelectronics und Intel Führungsaufgaben in Bereichen wie RF Design Enablement, Silizium-Photonik, Signalintegrität in RF- und Mixed-Signal-SOCs und RF-Technologiebewertungen für drahtlose Konnektivität in verschiedenen Endgeräten inne.