Microchip запускает чипы CoaXPress 2.0 для машинного зрения 12,5 Гбит/с по одному кабелю

Для производственных линий, управляемых машинным зрением, узким местом часто является скорость захвата изображений. Microchip Technology ответила на этот вызов одночиповым физическим интерфейсом, объединяющим подачу питания, видео, управление и тестирование целостности связи в одном решении, полностью соответствующем новому стандарту CoaXPress 2.0 на 12,5 Гбит/с.

В тесном сотрудничестве с Ассоциацией промышленного изображения Японии (JIIA) и ключевыми промышленными партнерами Microchip доработала семейство EQCO125X40 для раскрытия полного потенциала спецификации CoaXPress на заводском полу. Устройства комбинируют эквалайзер, драйвер кабеля и восстановление тактированием данных (CDR) в одном чипе с низкой задержкой и низким потреблением, позволяя производителям камер и карт захвата передавать высокорешающее видео, управляющие сигналы и до 13 Вт питания по одному коаксиальному кабелю.

Эта интеграция упрощает системный дизайн, максимизирует пропускную способность и облегчает развертывание в высокообъемных средах розливания, пищевого контроля и промышленной визуализации.

Серия EQCO125X40 — первая коммерческая реализация спецификации CoaXPress 2.0. Она обратно совместима, интегрирует CDR на каждом уровне скорости и включает камерные такты для удовлетворения реальных операционных требований. Результат — 4–8-кратный рост пропускной способности обработки, четверо увеличение достижимой длины кабеля, сниженное потребление и близкая к нулю задержка.

Допуски проектирования и гибкость дополнительно усилены: чипы локятся на все частоты на любой скорости, устраняют необходимость множественных каналов за счет доставки 12,5 Гбит/с по одному кабелю и расширяют варианты кабелирования. Интегрированный CDR улучшает джиттер-производительность, а камерный низкочастотный восстановление тактов снимает необходимость отдельного программирования FPGA тактов. Встроенное тестирование целостности связи в реальном времени позволяет непрерывно верифицировать здоровье кабеля до и во время операции.

«Интегрированный CDR позволяет нашим клиентам расслабить свои дизайны, так как он очищает многие сложности, которые иначе нужно было бы обрабатывать вручную», — говорит Зеф Фримен, менеджер по маркетингу Microchip. «Низкочастотный тактовый сигнал, который мы добавили, убирает необходимость извлекать такт от фрейм-граббера, а функция теста целостности связи высоко ценится пользователями».

Задержка и точность тайминга критичны на быстрых производственных линиях; производительность чипа в этих областях — ключевой дифференциатор. Фримен также отметил, что устройство может функционировать как кабельный репитер, расширяя связь на дополнительные 35–40 м.

Для проектировщиков карт захвата новое семейство упрощает и снижает стоимость разработки надежных высокопроизводительных продуктов. Чипы поддерживают предварительную настройку и тесты качества кабеля в реальном времени и могут масштабироваться до 50 Гбит/с по нескольким кабелям.

CTO Active Silicon Крис Бейнон хвалил компактное решение эквалайзера с малым числом компонентов, подчеркнув его способность выполнять тестирование запаса кабеля в реальном времени, обнаруживающее старение или изношенные кабели до возникновения ошибок.

С устройствами CXP от Microchip производители могут достичь той же пропускной способности от двух камерных портов, что ранее требовала четыре. Реальный низкочастотный такт на стороне камеры дает более точное тайминг, а чипы также могут выступать репитерами, дальнейшим расширяя дальность связи. «Мы поддерживаем удвоение пропускной способности данных, сохраняя системные затраты теми же», — отмечает Андре Якобс, директор по маркетингу и продажам Adimec.

Сачио Киура, председатель Японской ассоциации промышленного изображения, выразил энтузиазм: «Мы рады видеть, как Microchip привносит малоэнергопотребляющие высокопроизводительные решения CoaXPress 2.0, полностью соответствующие последней спецификации».

Помимо промышленного контроля, Microchip предвидит, что семейство CoaXPress 2.0 трансформирует мониторинг трафика, видеонаблюдение, медицинские системы инспекции и встроенные решения компьютерного зрения. Семейство входит в более широкое портфолио, включая 12 Гбит/с PolarFire FPGA, нативно поддерживающие CoaXPress с минимальными усилиями разработчика, доставляя малоэнергопотребляющие, низколатентные, компактные решения.

CoaXPress — открытый, бесплатный от роялти, асимметричный высокоскоростной последовательный стандарт связи для машинного зрения, промышленной инспекции и мониторинга трафика. Он соединяет высокопроизводительные камеры с картами захвата через стандартные 75 Ом коаксиальные кабели, передавая данные, видео, статичные изображения, управление камерой, триггеры и до 13 Вт питания по одному кабелю до 100 м, используя разъемы BNC, micro-BNC или HD-BNC.

CoaXPress 2.0, ратифицированный в прошлом году, повышает скорость передачи до 12,5 Гбит/с для кабелей до 40 м и поддерживает до 40 Мбит/с двунаправленной связи, обеспечивая более высокие частоты кадров или разрешения для систем визуализации нового поколения.

Оценочные платы для передаточных, приемных и репитерных вариантов семейства CoaXPress 2.0 Microchip доступны для помощи разработке. Семейство включает только-передающий камерный девайс и три одночиповых трансиверных варианта, каждый в 16-выводном QFN корпусе и полностью обратно совместимых с семейством 1.1.