100 ギガビット イーサネット: マシン ビジョン インターフェイスの頂点

Emergent Vision Technologies が世界初の受賞歴のある 10 ギガビット イーサネット カメラを 10 年近く前に発表して以来、他のベンダーからは類似製品の発表しかありませんでした。 それ以来 Emergent は、 25 年に大成功を収め、受賞歴のある 2018 ギガビット BOLT シリーズ イーサネット カメラのリリースに向けて邁進してきました。Emergent は、100 ギガビット Zenith シリーズ イーサネット カメラの発表を再び進めています。 新しい Zenith シリーズから 65 つのモデルが利用可能になりました。 XNUMX メガピクセルの HZ-65000-G (GMAX3265)、および 103 メガピクセルの HZ-100-G (GMAX32103) カメラです。

センサー技術の進歩

速度の進歩は、主に高品質のイメージ センサーが利用可能になったことによって促進され、さらに高速アプリケーションの要件によって促進されました。 多くのアプリケーションでは高解像度の画像が必要ですが、最高速度のインターフェイスがなければ、フレーム レートが要件を満たしていません。 バーチャル リアリティ、ボリューメトリック キャプチャ、スポーツ分析がそのようなアプリケーションです。 一部のアプリケーションでは、高解像度と高フレーム レートの両方が必要です。 AOI は、そのような従来のマシン ビジョン アプリケーションの XNUMX つです。

IMX530 のような Sony Pregius S センサーや、GMAX3265 および GSPRINT4521 を備えた Gpixel の最新の進歩は、最高性能のインターフェイスを必要とするセンサーです。 Emergent の BOLT HB-25000-SB 25 ギガビット イーサネット カメラは、毎秒 530 フレームで IMX98 センサーの最大のパフォーマンスを提供します。

真新しい Zenith HZ-21000-G 100 ギガビット イーサネット カメラ (GSPRINT4521 センサー) は、600 メガピクセルのフル解像度で驚異的な 21 fps を実現します。 これらのインターフェイスが競合するソリューションにどのような利点をもたらすかを見ていきます。

ケーブル長

このカテゴリーには本当に競争はありません。 SFP+ (10G) および SFP28 (25G) と同様に、QSFP28 (100G) は、10km 以上のシングルモード ファイバーの実行を可能にする非常に低コストのコモディティ トランシーバー パーツを提供します。 また、この同じ SMF ファイバーを任意の速度のアプリケーションで使用できるため、上位互換性と下位互換性が容易になります。 同じことは、CXP のように非常に電力を消費するだけでなく、ケーブル長も制限されている 10GBaseT イーサネットの対応物については言えません。 25GBaseT と 40GBaseT がまったく同じ理由で採用されないことは注目に値します。ケーブルの長さは 30m に制限され、電力消費により PHY チップの開発が非現実的になりました。 これは、10GBaseT ではすでに実用的ではなかった POE の終焉も意味します。

サーバー使用率

サーバーの使用率は、イーサネット インターフェイスのカメラ ベンダー ソリューションごとに大きく異なる可能性があり、完璧な実装には、イーサネット パケット処理を NIC にオフロードするソリューションが必要です。 多くのプロバイダーはそのようなテクノロジーを持っておらず、10 台のサーバーで XNUMX 台の XNUMX ギガビット イーサネット カメラ使用するとフレーム ドロップが発生します。

Emergent は、16 台のサーバーで最大 10 台のカメラを使用してストリーミングと RAID への保存中に、フレーム ドロップをゼロにする最高のパフォーマンス ソリューションを常に提供してきました。 25G、100G、そして現在は XNUMXG の製品ラインにわたる Emergent の製品には、すべて同じパフォーマンス強化テクノロジが等しく存在します。

シンプルなシステム アーキテクチャ

複数の 10G または 25G カメラをスイッチで単一の 100G リンクに多重化することができ、スイッチはオプションでマイクロ秒の同期精度の PTP を提供できます。 このようなスイッチは、わずか数千ドルで入手できます。 カメラはもちろんサーバーに直接接続することもでき、複数のポート NIC によって PCIe スロットの数も削減されます。 すべての実装を変更して、重要なアプリケーションのシステム冗長性を確保することもできます。 マルチキャストは、分散処理アーキテクチャにも使用できます。 柔軟性は無限です。

処理

多くのアプリケーションはデータを記録し、後処理して結果を作成します。 アプリケーションで必要な場合は、さらに処理するための代替手段が存在します。 一部の実装では、同じサーバー内の NIC に付随する GPU カードを使用します。また、より高い処理要件を持つ他の実装では、SFP+、SFP100、QSFP28 などの 28% 互換性のあるインターフェイスを備えた Bittware の FPGA カードを使用でき、すべての処理をサーバー上で実行できます。 このため、すべての処理を同じインターフェイス カードで実行でき、単純なタスク用の低コストのサーバーを使用できます。

ファクトリータフ

10GBaseT と同様に、SFP テクノロジにも産業用同等のケーブル オプションがあります。 Emergent は、最も過酷な環境の要件を満たすために、67G、10G、そして現在は 25G 製品ライン向けの新しい堅牢な IP100 エンクロージャも発売しました。

まとめ：

Emergent SFP+、SFP28、および QSFP28 イーサネット カメラを利用するこれらの理由があります：

• 超高速データ/フレームレート
• あらゆる長さをカバーする多くのアクセサリとケーブル オプション
• カメラネットワークのサポートと、PTP サポートを含む正確なマルチカメラ同期方法
• マルチキャスト ビデオ テクノロジー
• 低 CPU オーバーヘッド、低遅延、低ジッター
• PCパフォーマンスあたりの最大カメラ台数
• 非常に競争力のあるコスト/パフォーマンス
• IEEE および AIA の標準化による業界の受け入れ