100기가비트 이더넷: 머신 비전 인터페이스의 정점

약 10년 전 Emergent Vision Technologies가 세계 최초로 수상 경력에 빛나는 10기가비트 이더넷 카메라를 출시한 이후로 다른 공급업체에서 출시한 미투 제품만 있었습니다. 그 이후로 Emergent는 25년에 매우 성공적이고 수상 경력에 빛나는 2018기가비트 BOLT 시리즈 이더넷 카메라를 출시했습니다. Emergent는 100기가비트 Zenith 시리즈 이더넷 카메라 발표로 다시 한 번 앞서 나가고 있습니다. 이제 새로운 Zenith 시리즈의 두 가지 모델을 사용할 수 있습니다. 65메가픽셀 HZ-65000-G (GMAX3265) 및 103메가픽셀 HZ-100-G (GMAX32103) 카메라.

센서 기술 발전

속도의 향상은 주로 고품질 이미지 센서의 가용성에 의해 주도되며, 이는 다시 고속 애플리케이션 요구 사항에 의해 주도됩니다. 많은 애플리케이션에 고해상도 이미지가 필요하며 최고 속도 인터페이스가 없으면 프레임 속도가 요구 사항을 충족하지 못합니다. 가상 현실, 볼류메트릭 캡처 및 스포츠 분석이 그러한 애플리케이션입니다. 일부 애플리케이션에는 고해상도와 높은 프레임 속도가 모두 필요합니다. AOI는 그러한 전통적인 머신 비전 애플리케이션 중 하나입니다.

IMX530과 같은 Sony Pregius S 센서와 GMAX3265 및 GSPRINT4521이 포함된 Gpixel의 최신 개선 사항은 최고 성능의 인터페이스를 요구하는 센서입니다. 응급 볼트 HB-25000-SB 25기가비트 이더넷 카메라는 초당 530프레임으로 IMX98 센서의 최대 성능을 제공합니다.

새로운 제니스 HZ-21000-G 100기가비트 이더넷 카메라(GSPRINT4521 센서)는 전체 600메가픽셀 해상도에서 놀라운 21fps를 제공합니다. 이제 이러한 인터페이스가 경쟁 솔루션에 비해 어떤 이점이 있는지 살펴보겠습니다.

케이블 길이

이 범주에는 실제로 경쟁이 없습니다. SFP+(10G) 및 SFP28(25G)과 마찬가지로 QSFP28(100G)은 10km 이상의 단일 모드 파이버 실행을 허용하는 매우 저렴한 상품 트랜시버 부품을 제공합니다. 또한 이 동일한 SMF 광섬유는 순방향 및 역방향 호환성을 위해 모든 속도 애플리케이션에서 사용할 수 있습니다. CXP와 마찬가지로 케이블 길이가 제한되어 있고 전력 소모가 매우 많은 10GBaseT 이더넷 대응 제품에 대해서도 마찬가지입니다. 케이블 길이가 25m로 제한되고 전력 소비로 인해 PHY 칩 개발이 비실용적이라는 동일한 이유로 40GBaseT 및 30GBaseT를 채택하지 않을 것이라는 점은 주목할 가치가 있습니다. 이것은 또한 10GBaseT에 대해 이미 비실용적이었던 POE의 죽음을 의미합니다.

서버 활용

서버 사용률은 이더넷 인터페이스용 카메라 공급업체 솔루션마다 크게 다를 수 있으며 완벽한 구현은 이더넷 패킷 처리를 NIC로 오프로드하는 솔루션을 통해서만 가능합니다. 많은 공급자는 그러한 기술을 가지고 있지 않으며 단일 서버에서 두 개의 10기가비트 이더넷 카메라를 실행하는 프레임 드롭을 가지고 있습니다.

Emergent는 스트리밍 및 RAID에 저장하는 동안 단일 서버에서 최대 16대의 카메라로 제로 프레임 드롭을 생성하는 최고의 성능 솔루션을 항상 제공했습니다. 모든 동일한 성능 향상 기술이 10G, 25G 및 현재 100G 제품 라인 전반에 걸쳐 Emergent의 제품에 동일하게 제공됩니다.

간소화된 시스템 아키텍처

여러 대의 10G 또는 25G 카메라는 단일 100G 링크의 스위치에 의해 다중화될 수 있으며 스위치는 선택적으로 마이크로초 동기화 정확도를 위해 PTP를 제공할 수 있습니다. 그러한 스위치는 단 몇 천 달러에 조달할 수 있습니다. 카메라는 자연스럽게 서버에 직접 연결될 수도 있습니다. 여기서 다중 포트 NIC는 PCIe 슬롯 수를 줄여줍니다. 중요한 응용 프로그램에 대한 시스템 중복성을 허용하도록 모든 구현을 수정할 수도 있습니다. 멀티캐스팅은 분산 처리 아키텍처에도 사용할 수 있습니다. 유연성은 끝이 없습니다.

처리

많은 애플리케이션이 데이터를 기록하고 후처리를 통해 결과를 생성합니다. 응용 프로그램에서 필요로 하는 경우 추가 처리를 위한 대안이 존재합니다. 일부 구현에서는 동일한 서버에서 NIC와 함께 제공되는 GPU 카드를 활용하고 처리 요구 사항이 더 높은 다른 구현에서는 SFP+, SFP100 및 QSFP28과 같은 28% 호환 인터페이스가 있는 Bittware의 FPGA 카드를 사용할 수 있으므로 모든 처리가 동일한 인터페이스 카드와 저비용 서버를 간단한 부기 작업에 사용할 수 있습니다.

터프한 공장

10GBaseT와 유사하게 SFP 기술에도 산업용 등가 케이블 옵션이 있습니다. Emergent는 또한 가장 열악한 환경의 요구 사항을 충족하기 위해 67G, 10G 및 현재 25G 제품 라인을 위한 새로운 견고한 IP100 인클로저를 출시했습니다.

결론 :

Emergent SFP+, SFP28 및 QSFP28 이더넷 카메라를 사용하는 이유는 다음과 같습니다.

• 매우 높은 데이터/프레임 속도
• 모든 길이를 포괄하는 다양한 액세서리 및 케이블링 옵션
• 카메라 네트워크 지원 및 PTP 지원을 포함한 정확한 다중 카메라 동기화 방법
• 멀티캐스트 비디오 기술
• 낮은 CPU 오버헤드, 짧은 대기 시간 및 낮은 지터
• PC 성능당 최대 카메라 수
• 매우 경쟁력 있는 비용/성능
• IEEE 및 AIA 표준화로 인한 업계 수용