백서: 50 및 100 GigE FAQ
FAQ's
50GigE와 100GigE 모두 매우 성공적인 25GigE 기술의 후속 제품입니다. 논리적으로 50GigE는 25GigE 속도의 100배이고 25GigE는 802.3GigE 속도의 XNUMX배입니다. 모두 IEEE XNUMX 작업 그룹에서 관리/생산합니다.
이 표준은 전기 통신, 데이터 통신, 산업, 군사 등과 같은 애플리케이션에 사용되며 이제 우리는 머신 비전 애플리케이션을 위해 세계적으로 인정된 이 산업 간 기술의 이점을 활용합니다.
예. GigEVision(머신 비전 전용 인터페이스 표준)은 버전에 관계없이 50GigE 및 100GigE 카메라를 지원합니다. 이후 버전에는 NI Labview, MVTec Halcon, Norpix StreamPix, Matrox MIL, Cognex VisionPro 등과 같은 다양한 GigE Vision 호환 소프트웨어가 포함된 Emergent 카메라 작동에 중요하지 않은 일부 추가 특정 요소가 추가되었습니다.
50GigE에 사용 가능한 최대 대역폭은 50Gbps 또는 6,250Mbytes/s이고 100GigE의 경우 100Gbps 또는 12,500Mbytes/s로 업계에서 가장 빠른 단일 링크 솔루션입니다.
당연히 50GigE와 100GigE는 모두 새로운 SDI로 간주됩니다. Broadcast가 이더넷 기반 기술을 위한 레거시 SDI 인터페이스를 빠르게 포기하고 있기 때문입니다. 브로드캐스트용 스트리밍 기술은 SMPTE 2110이며 Emergent 카메라는 다양한 브로드캐스트 애플리케이션으로의 원활한 드롭을 위해 이 기술을 지원하는 펌웨어 업그레이드입니다. SMPTE 2110 및 RCP 기능은 올해 Emergent 카메라에 추가될 예정입니다.
50GigE 및 100GigE의 경우 표준은 QSFP28 브레이크아웃 어댑터를 사용하여 다중 속도 스위치 또는 기타 장비에서 SFP+ 및 SFP28과 완벽하게 호환되는 QSFP28을 정의합니다.
QSFP28 인터페이스를 사용하면 모든 애플리케이션의 케이블 길이 요구 사항을 포괄하는 기본적으로 세 가지 옵션을 제공합니다. 첫 번째이자 가장 저렴한 옵션은 구리 기반 수동 솔루션인 직접 연결이며 이러한 단일 케이블의 케이블 길이 범위는 1m에서 5m입니다. 두 번째 옵션은 QSFP28 다중 모드 광섬유 모듈/트랜시버 및 LC-LC 다중 모드 광섬유 케이블과 이 1피스 케이블의 케이블 길이를 100m에서 28m까지 활용합니다. 세 번째 옵션은 QSFPXNUMX 단일 모드 파이버 모듈/트랜시버 및 LC-LC 단일 모드 파이버 케이블을 활용하며 이 XNUMX피스 케이블의 케이블 길이는 XNUMX미터에서 XNUMXkm에 이릅니다.
이러한 케이블링 옵션의 가격 범위는 머신 비전에 특정한 케이블링 옵션을 사용하는 일부 인터페이스 기술과 달리 여러 산업에서 대량으로 사용되기 때문에 매우 낮습니다.
언급한 바와 같이 50GigE 및 100GigE 머신 비전 애플리케이션용 구성 요소는 여러 산업 분야에서 사용되며, 이를 통해 해당 기술의 공급업체가 대량으로 처리할 수 있으므로 비용이 절감됩니다. 애플리케이션에 맞는 구성 요소를 찾기 위해 애쓰고 있고 사용 가능한 경우 때때로 가격을 지시할 수 있는 하나 또는 소수의 공급자만 사용하는 머신 비전 특정 인터페이스 및 기술보다 훨씬 더 그렇습니다.
카메라의 경우 가격은 성능에 비례합니다. 모든 Emergent 카메라 가격은 CoaXPress(CXP)와 같은 머신 비전 전용 인터페이스와의 가격 대비 성능 비교에서 항상 더 좋습니다.
50GigE Emergent 카메라의 전력 소비량은 약 10W로 동일한 성능의 카메라와 같거나 더 좋습니다. 100GigE에서 전력은 약 12W까지만 상승하며, 이는 동일한 성능의 카메라에 대해 동일하거나 더 나은 수준입니다. 이 전력 소비는 인터페이스에 의해 훨씬 덜 발생하고 높은 데이터 속도에서 필요한 FPGA 처리에 의해 더 많이 발생합니다.
10년 전 카메라가 처음 출시되었을 때 Emergent는 컴퓨터에서 성능 수신기 기술의 필요성을 인식하고 Mellanox와 협력하여 Mellanox의 VMA 또는 Mellanox의 Messaging Accelerator로 기술을 구현하여 25GigE NIC 이상을 지원할 수 있도록 했습니다.
이러한 기술의 이점은 다음과 같습니다.
- PC당 카메라 수 최대화
- 매우 낮은 CPU 사용률(1Gbps 비디오 스트림에 대한 9% 단일 CPU 코어 오버헤드)
- 최소화된 시스템 메모리 대역폭
- 매우 낮은 대기 시간
- 극도로 낮은 지터
첫 번째 총알은 주로 2의 결과입니다.nd 및 3rd 포인트들. 이 소프트웨어는 패킷 헤더 없이 NIC(네트워크 인터페이스 카드)에서 시스템 메모리로의 DMA 또는 직접 메모리 액세스를 사용하므로 데이터 복사 또는 기타 NDIS 커널 우회로 인해 CPU 또는 시스템 메모리 상호 작용이 필요 없이 전체 비디오 프레임을 인접한 메모리 위치에 배치합니다. 활동.
경쟁 10G 카메라 기술에 대해 고객으로부터 다시 보고된 제한 사항에는 하나의 카메라에서도 드롭된 패킷 및 프레임 문제가 포함됩니다. 또한 이러한 경쟁사 중 일부는 PC당 8개 이상의 카메라를 테스트하지 않았음을 고객에게 공개적으로 확인했습니다. 많은 고객이 PC당 14-XNUMX대의 카메라를 실행하기 위해 당사의 신뢰성에 의존합니다. Emergent Vision Technologies는 수년 동안 고객에게 신뢰할 수 있고 완벽하게 작동하는 다중 카메라 시스템을 제공해 왔습니다. 또한 컴퓨터당 카메라 수가 많을수록 전체 시스템 비용이 크게 절감됩니다.
- 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
Mellanox의 VMA와 결합된 Emergent 50GigE 및 100GigE 카메라는 모든 기술 범주에서 다른 인터페이스와 동등하거나 능가하며 가격 대비 성능이 가장 우수합니다. VMA를 사용하면 1GigE wrt CPU 사용률, 대기 시간 및 지터와 관련된 모든 단점이 사라집니다. 업계 수용도도 우수하다.
Emergent의 솔루션은 eCapture 뷰어 소프트웨어와 eSDK를 모두 사용하여 Windows 10과 Ubuntu, RedHat 및 CentOS Linux를 지원합니다.
예. 당사의 카메라는 GigE Vision 표준을 따르므로 이더넷 속도와 상관없이 호환됩니다. Emergent 드라이버를 사용하고 Mellanox NIC 및 3과 결합할 때 최고의 성능을 얻을 수 있습니다.rd 파티 소프트웨어는 일반적으로 GenTL 기술 또는 기타 독점 수단을 통해 프레임 캡처를 위해 저수준 드라이버를 사용할 수 있는 기능을 제공합니다.
케이블, 스위치, 네트워크 인터페이스 카드 등이 있습니다. 많은 기업들이 오랫동안 확장 가능한 분산 처리 아키텍처에 적합한 QSFP 인터페이스가 있는 산업용 모듈 및 섀시 블레이드를 사용해 왔습니다.
아래 차트는 다양한 애플리케이션에 대한 10GigE 및 25GigE 채택을 매우 명확하게 보여줍니다. 100GigE는 서서히 다가오고 있으며 성능 요구가 증가함에 따라 더 많은 시장 점유율을 차지할 것입니다. 머신 비전에서 우리는 이제 AOI와 같은 애플리케이션에 대한 이러한 데이터 전송률을 정당화하는 센서를 보고 있습니다.
PTP 방법은 Emergent 카메라에서 일반적으로 사용됩니다. EVT_PTP eSDK 예제를 사용하여 개발을 시작할 수 있습니다. 스위치와 적절한 그랜드마스터 구성을 사용하면 마이크로초 미만의 정확도로 동기화할 수 있습니다.
스위치는 지난 10년 동안 가격이 크게 떨어졌기 때문에 비용 영향을 두려워해서는 안 됩니다. 즉, 동기화 정확도 요구 사항이 10마이크로초 범위가 아닌 경우 PTP에는 스위치 및 하드웨어 그랜드마스터가 필요하지 않습니다.
또한 Emergent는 표준 GPIO 액세서리 옵션을 제공하여 사용자가 일부 사용자 제공 하드웨어 신호를 통해 외부 하드웨어 트리거링을 통해 카메라를 트리거하고 마이크로초 미만의 정확도로 그렇게 할 수 있도록 합니다.
EVT_Mcast/EVT_Mcast_Master 및 EVT_Mcast/EVT_Mcast_Slave eSDK 예제를 사용하여 개발을 시작할 수 있습니다.
일반적으로 한 카메라의 비디오는 중간 비용의 스위치를 통해 여러 수신기로 보낼 수 있습니다. 수신기는 일반적으로 이러한 유형의 애플리케이션에서 다음을 수행합니다. 모니터링 목적으로 비디오를 수신 및 표시하거나, 분산 처리 아키텍처를 허용하도록 데이터를 처리하거나, 이미지 파일을 RAID 스토리지에 저장하거나, 적절한 서버 성능으로 이러한 모든 작업을 수행할 수 있습니다.
한 대의 컴퓨터는 일반적으로 멀티캐스트 마스터이므로 거기에서 EVT_ Mcast_Master 형식을 실행합니다. 이 애플리케이션은 카메라를 제어하고 선택적으로 비디오 데이터를 수신합니다. 하나 이상의 다른 컴퓨터는 비디오 데이터를 수신하고 처리하는 EVT_Mcast_Slave 형식을 실행합니다.
일반적으로 모든 GigEVision 호환 소프트웨어는 AIA에서 GigEVision 호환으로 인증된 Emergent 카메라 덕분에 Emergent 카메라와 함께 작동해야 합니다. 우리는 NI Vision Acquisition Toolbox, MVTec Halcon, Norpix StreamPix 3, Matrox MIL, Cognex VisionPro 등과 같은 많은 타사 소프트웨어로 테스트했습니다. Emergent는 카메라 구매 시 무료 소프트웨어도 제공합니다. eCapture는 무료 뷰어 소프트웨어이고 eSDK입니다. 쉬운 고성능 애플리케이션 개발을 위한 C++ SDK입니다.
사용 가능한 PCIe x8 또는 x16 슬롯이 있는 표준 컴퓨터는 다양한 운영 체제에서 Mellanox NIC를 지원합니다. Asus의 매우 간단하고 저렴한 미니 데스크탑에는 사용 가능한 x16 PCIe 슬롯이 있으며 개발에 사용할 수 있습니다. Sonnettech Echo Express SE III와 같은 소형 확장 섀시를 사용하여 NIC를 고정하고 Thunderbolt 3를 통해 노트북에 다시 연결할 수 있습니다.
카메라 수가 많은 애플리케이션은 일반적으로 사용 가능한 PCIe 슬롯이 많은 Dell, Supermicro 또는 Asus 시스템을 사용합니다.
최종 시스템은 필요한 이미지 처리량과 데이터/프레임 속도에 따라 달라집니다. 프로세서 집약적 애플리케이션의 경우 CUDA를 실행하는 NVidia의 GPU/비디오 카드 또는 타사 FPGA 카드를 사용할 수 있습니다. Mellanox NIC에서 도착하는 데이터는 오버헤드가 매우 낮기 때문에 시스템이 추가 처리를 위해 이 데이터를 GPU로 쉽게 전송할 수 있습니다.
결론적으로, Emergent 카메라 및 호스트 기술을 통해 귀하의 응용 분야에서 성공할 수 있는 최상의 기회를 제공합니다.
10년 전, Emergent는 세계 최초의 Area Scan 10GigE 카메라를 선보였으며 그 이후로 초고속 이더넷 카메라의 선구자로 여겨져 왔습니다. 4년 전 Emergent는 세계 최초의 25GigE Area Scan 카메라와 세계 최초의 10GigE 및 25GigE Line Scan 카메라를 출시했습니다. 이는 Vision Systems Magazine에서 Gold 및 Platinum Innovators Award를, NABSHOW에서 2019년 카메라 부문 올해의 제품 상을 수상한 바 있습니다.
10년이 지난 지금, 경쟁 카메라 회사들은 고속 이더넷 카메라 기술의 필요성을 인식하고 있습니다. 일부는 자체 10GigE 카메라 출시를 시도했지만 성능 문제로 어려움을 겪어 많은 고객을 우리에게 데려왔습니다. 이 기술에 대한 우리의 다년간의 경험은 업계에서 타의 추종을 불허합니다. 당사의 제품은 매우 성숙하고 신뢰할 수 있어 이 고속 기술을 통합함으로써 고객의 시간과 비용을 절약해 줍니다.
한편 Emergent는 Xtreme 50GigE 및 Zenith 100GigE 카메라로 고속 카메라 기술의 또 다른 혁신을 소개합니다.
Emergent는 시스템과 애플리케이션을 개발하는 데 필요한 모든 기본 액세서리를 제공합니다.
당사는 다중 모드 및 단일 모드 애플리케이션 모두를 위한 직접 연결 케이블 또는 광 트랜시버 및 LC-LC 파이버 케이블과 같이 필요할 수 있는 모든 QSFP28 케이블링 옵션을 제공합니다. 단일 모드 광섬유는 일반적으로 100m 이상의 장거리 응용 분야에 사용되므로 요구 사항에 대해 Emergent에 문의하십시오.
파트너 Mellanox의 단일 및 이중 포트 50G 및 100G 네트워크 인터페이스 카드를 제공합니다.
마지막으로 통합 요구 사항을 완료하기 위해 GPIO 및 전원 공급 장치 옵션을 제공합니다.
당사는 50GigE 및 100GigE 머신 비전 애플리케이션 요구 사항을 위한 원스톱 상점입니다.
Emergent에는 당사 웹사이트에서 사용할 수 있는 프레임 속도 계산기 도구가 있습니다. https://emergentvisiontec.com/resources/
