解锁人工智能（AI）在医疗领域的无限潜力
AI系统能拯救数百万生命，那么是什么阻碍它的发展呢？ 采用玻璃基板的半导体封装可以解决当今微芯片的局限性，为医疗保健领域的人工智能创新提供动力，实现精准和挽救生命的进步
基于玻璃的半导体芯片可以释放人工智能的潜力，以精准、高效和个性化的护理改变医疗健康事业。
- 人工智能正在改变医疗健康行业，它可以简化任务、增强诊断能力，并让医生有更多时间进行个性化护理。
- 在癌症治疗中，它挖掘大量数据以实现早期诊断，提供更准确的风险评估和量身定制的治疗方案。
- 基于玻璃的半导体封装作为一种解决方案应运而生，可以克服当前微芯片的局限性，提供支持人工智能快速增长所需的计算能力。
- 随着人工智能的发展，先进计算解决方案可以通过采用肖特玻璃的玻璃基板实现，对于释放AI的全部潜力至关重要——以精准、高效和拯救生命的创新重塑医疗健康行业。
玛丽亚·克诺贝尔博士将大部分生命奉献给医疗事业。作为一名经过国际培训的医生，她始终秉持初心并对事业充满激情。她说道“ 通过全面、个性化的医疗服务，来改善患者的人生旅程始终是我所最珍视的人生旅程。”
对玛丽亚来说，每一次与患者的交流都可能带来改变。然而，随着工作日益繁忙，她与患者的交流越来越疏远，使得玛丽亚越来越沮丧。而这一切的根源，竟是大量繁琐的行政文书工作，悄无声息地侵占了她原本用于照顾患者的宝贵时间。
直到最近，她的诊所开始引入人工智能技术。玛丽亚回忆道：“就在前几天，由于异常忙碌，我差一点无法按时与一位经历更年期困扰的新患者面诊。好在有AI工具，我快速完成了原本需要花费10分钟的行政事务，让我多出了10分钟时间用于陪伴患者。”
这额外的时间让玛丽亚能够更深入地倾听患者的困扰，详细探讨治疗方案，并制定个性化的生活方式调整计划。
认识玛丽亚·克诺贝尔博士
玛丽亚·克诺贝尔博士是Medical Cert UK的医疗总监兼联合创始人， 总部位于英国伦敦。玛丽亚并获得了国际生活方式医学委员会认证。由于具有丰富的医疗经验， 玛丽亚曾在瑞士、奥地利、南非和英国等多地工作过。除了日常诊疗工作，她还撰写了多篇医学论文和教材，并在多所医学院授课。她的工作致力于持续推动和塑造医疗保健的未来，专注于个性化、无障碍、可负担且结合先进技术的医疗解决方案。
“她离开时，变得更有信心，也少了很多焦虑，而这次有意义的交流也让我倍感欣慰，”玛丽亚说，“AI带给我的不止是几分钟额外时间。这使得我更好地改善患者体验，加强医生与患者的联系，这实在令人惊叹。”
短短几分钟就能带来改变，而AI才刚刚开始体现它的潜能。除了简化行政和繁杂工作，AI还有望彻底重塑医疗行业——从诊断疾病到治疗方案，都可能迎来革命性变革。然而，要充分释放这一潜力，更强大的计算系统至关重要。不过，行业当前的技术发展已接近物理极限。
面对AI日益增长的计算需求，玻璃基板技术或许会成为突破瓶颈的关键。特别是在医疗领域，因为海量数据的处理能力对个性化医疗至关重要。
革新传统系统
基于玻璃基板封装制造的高密度互连与异构封装半导体芯片
人工智能正在重塑医疗体系，不仅优化了传统系统，还带来了前所未有的效率和精准度。
除了处理行政事务，AI在疾病诊断方面的进展也令人惊艳。“我有过这样的案例，AI在医学影像中发现了我可能忽略的细微异常，”玛丽亚说。这些精准的AI诊断，让患者可以更早接受治疗，甚至可能改变他们的一生。
这种影响在癌症治疗中尤为突出。加州大学伯克利分校和加州大学旧金山分校的助理教授亚当·亚拉（Adam Yala）正致力于开发机器学习方法，以实现个性化癌症治疗。他说：“我在癌症研究领域工作得越久，就越能体会到，这是一个巨大的潜在需求。如今，即便在顶级的癌症中心，想要回答‘某种癌症亚型的患者对特定药物的反应情况’这样简单的问题，仍然非常困难。”
认识亚当·亚拉博士
亚当·亚拉博士是加州大学伯克利分校和旧金山分校计算精准健康、电子工程与计算机科学系的助理教授。他的研究专注于开发机器学习方法，并将其应用于临床医疗。
他开发的AI工具已在全球多个医疗系统中落地应用，其研究成果被《华盛顿邮报》、《纽约时报》、《波士顿环球报》和《连线》杂志等知名媒体报道。他在麻省理工学院（MIT）获得计算机科学博士学位，并曾是MIT贾米尔诊所（Jameel Clinic ）和计算机科学与人工智能实验室的成员。
这正是亚当和他的团队希望AI能帮助改善的地方。“癌症是医学领域数据最丰富的疾病之一，每位患者在常规治疗过程中都会产生海量数据。但我们的临床决策却仅基于极少的信息，”他说，“AI可以帮助我们挖掘这些数据，实现真正的个性化治疗，从而更早发现癌症，优化诊断流程，并改进治疗方案。”
然而，快速处理庞大的数据量——尤其是在医疗领域，每位患者的数据就达到“数GB级别”——已经超出了传统计算机芯片的能力极限。AI的实力取决于它所运行的硬件，而当前硬件的计算能力已经触及物理瓶颈。
令亚当感到沮丧的是，“国家临床指南所使用的许多医学工具，比如癌症风险预测模型，实际上对风险的预测能力非常有限。”
这正是亚当和他的团队希望AI能帮助改善的地方。“癌症是医学领域数据最丰富的疾病之一，每位患者在常规治疗过程中都会产生海量数据。但我们的临床决策却仅基于极少的信息，”他说，“AI可以帮助我们挖掘这些数据，实现真正的个性化治疗，从而更早发现癌症，优化诊断流程，并改进治疗方案。”
然而，快速处理庞大的数据量——尤其是在医疗领域，每位患者的数据就达到“数GB级别”——已经超出了传统计算机芯片的能力极限。AI的实力取决于它所运行的硬件，而当前硬件的计算能力已经触及物理瓶颈。
“计算能力是我们充分利用医疗数据的最大瓶颈。”亚当表示。因此，他和团队不得不投入大量精力，优化算法，以最大限度利用现有的计算资源。然而，软件优化终究有限，真正的突破还需要新的硬件技术。
几十年来，计算机行业的主流一直是通过硅基技术推动性能提升，并实现了如今AI的诞生和快速发展。然而，想要推动AI进入新的高度，我们需要突破传统硅芯片的限制，寻找新的解决方案。
AI能源需求飙升：如何用更强大高效的芯片破解难题？
人工智能的快速崛起，导致相关能源消耗呈指数级增长，因为当今的微芯片缺乏有效满足其需求的处理能力。随着人工智能被集成到从个人设备到大型企业系统等各种领域，这一趋势正以前所未有的速度加速。训练和运行人工智能模型的能源需求正在飙升，引发了人们对可持续性和长期环境影响的担忧。
通过采用更强大、更节能的玻璃基板半导体封装，我们可以显著减少人工智能的能源需求。这种创新方法为在不妨碍人工智能增长和潜力的情况下，为人工智能提供了一条更加可持续的发展道路。
开辟全新道路
随着AI的不断发展，制造商不断尝试在更小芯片上装配更多晶体管，硅基微芯片已难以满足行业需求，面临计算力不足、能耗过高、尺寸缩减极限及变形等问题。为了解决这些挑战，业界正在采用一种新材料来进行助力：玻璃。
玻璃基板因其超高平整度，使芯片封装更均匀，便于精密制造；同时，其出色的热稳定性和机械强度，相较于传统有机材料更耐高温、更可靠，从而支持更先进的芯片设计，提升计算性能。
此外，玻璃基板还能显著提高芯片的互连密度，对于AI这种依赖高并行计算的应用至关重要。通过减少图案畸变和尺寸不稳定性，玻璃使高密度互连芯片封装成为可能，从而满足AI算法日益复杂的需求。
走近克里斯蒂安·莱勒博士：用玻璃突破半导体极限
作为一名物理学家和半导体行业的15年资深专家，克里斯蒂安·莱勒博士致力于用创新的玻璃解决方案推动半导体性能的极限突破。
同时作为肖特集团半导体先进封装玻璃解决方案的负责人，他带领着一支专业团队，持续优化并提升肖特集团在半导体领域的卓越产品。团队的宗旨是为客户提供顶尖的玻璃解决方案，以推动AI时代的数字化转型。
凭借数十年的材料科学和先进封装经验，肖特在近年成立了一个独立部门，为半导体行业提供定制化解决方案、高性能产品以及稳定可靠的供应链。莱勒博士作为半导体领域的资深专家，领导着这一部门的创新发展。
“在过去十年里，肖特集团的特种玻璃产品在先进封装制造过程中扮演了关键角色。”他表示，“多年来，我们不断与行业领先者合作，深入研究，正是这些积累让我们具备了解决下一代技术挑战的能力。”
全球几乎所有芯片都在肖特材料的加持下走向市场
除了最近在半导体行业定制玻璃基板领域取得的创新成果外，肖特几十年来一直致力于提供特种玻璃解决方案，这些解决方案是该行业关键基础设施不可或缺的一部分。在整个过程中，肖特产品（包括柔性光导）可确保保持最高精度。由于这些机器用于全球所有芯片代工厂和 IDM，因此地球上几乎所有的计算机芯片，其制造过程都会与肖特的特种材料相遇。
除了最近在半导体行业定制玻璃基板领域取得的创新成果外，肖特几十年来一直致力于提供特种玻璃解决方案，这些解决方案是该行业关键基础设施不可或缺的一部分。例如，肖特包括柔性光导等产品，是全球领先的光刻机的重要组成部分，可确保在整个过程中保持最高精度。由于这些机器用于全球所有芯片代工厂和 IDM，因此地球上几乎所有的计算机芯片，其制造过程都会与肖特的特种材料相遇。
例如，肖特的低损耗玻璃代表了“半导体等高频应用的突破，减少了信号损耗并提高了能源效率”，克里斯蒂安解释道。“这一进步使制造商能够突破半导体性能的界限，使他们能够生产出更快、更可靠的芯片，以满足 6G 和 AI 等下一代技术的需求。”
与传统材料相比，采用玻璃基板的芯片封装能使性能提高了 40%，同时能耗更低，这可能会对 Adam 等人的癌症研究产生深远影响——因为数据集的大小和复杂性需要大量的计算资源。
“癌症是医学领域中信息最丰富的领域之一，在常规患者护理中收集了数 GB 的数据，”Adam 说。“人工智能是从这些数据中获取见解的明确解决方案，但目前的方法还不够。”采用玻璃基板的设备可以增强计算能力，使得 Adam 的团队和其他类似领域的人员更有效地分析这些数据，从而实现更早的诊断和更个性化的治疗计划。
关键领域的关键创新
随着设备变得越来越小、越来越紧凑，玻璃可以实现高效、强大的半导体芯片的有效封装。
人工智能已经开始改变医疗健康行业，但其所依赖的硬件正在接近性能临界点。几十年来，半导体所依赖的硅和有机芯片的局限性可能会减缓整个行业的进展，而我们才刚刚开始看到人工智能改善人类健康的巨大潜力。随着人工智能的不断发展，特种玻璃的力量可能会开启一个前所未有的时代，一个属于精准医疗和有效医疗的时代，从根本上改变那些目前可能导致致命错误的诊断结果。
“目前，大约三分之一的乳房 X 线照片中发现的癌症都是在晚期阶段发现的，这会导致更糟糕的结果和错误的治疗路线，” 亚当 解释道。“如果功能齐全的 AI 模型能够更早地标记高风险患者，我们就可以更早地进行干预，以防止晚期诊断。”
回到医院，玛丽亚 仍然专注于当天等待就诊的患者。她已经在短短几分钟内感受到了AI的影响，认为 AI 对医疗行业的最大影响，将在于提升医患之间的关系。
“推动医疗健康向前发展始终是人类经验和先进技术的结合，”她解释道。“因此，虽然我不认为 AI 会取代医生，但它有望成为我们非常有价值的诊断工具——使我们能够提供更快、更准确和个性化的服务。”
简而言之，“充分实现AI将使医生能够给予患者应有的时间和关注，” 玛丽亚 总结道。“而这，归根结底，这就是医疗保健的意义所在。”
