RoCEv2 für GigE Vision
Da Sensor- und Kamerahersteller den steigenden Anforderungen der Machine-Vision-Branche an Geschwindigkeit, Sichtfeld und Auflösung regelmäßig nachkommen, verlagert sich das Problem so auf die Channel-Links des Sensors bzw. der Kamera mit dem Verarbeitungssystem. Alternativ führt die Aggregation von multiplen Sensordaten mit geringerer Auflösung und geringerer Geschwindigkeit zu ähnlichen Risiken überlasteter Datenverbindungen.
Für das GigE Vision-Protokoll konnte die Geschwindigkeit bisher mithilfe des GVSP/UDP-Protokolls von 1 auf 10 und schließlich bis auf 25 Gbit/s gesteigert werden. Aber höhere Geschwindigkeiten führen auch schnell zu höherer Latenz auf Empfängerseite, was eine zuverlässige Konnektivität unmöglich machen kann.
Um diese Einschränkung zu umgehen und neue Perspektiven für einen standardisierten Ansatz für die gesamte Branche zu eröffnen, schlägt Euresys einen neue Lösung vor. Durch die Verwendung des Low-Level-Protokolls Remote DMA over Converged Ethernet (RoCEv2) sind für GigE Vision wesentlich höhere Durchsätze von 25 Gbit/s bis zu 200 Gbit/s und mehr möglich, ohne dabei Schnittstellenprozesse zu überlasten (UDP/GVSP-Handshake usw.).
Abbildung 1: Vergleich der Durchsätze zwischen den Protokollen
Dabei erfolgen die Low-Level-Zugriffe über das neue Protokoll auf niedrigstmöglicher Ebene. Die Verfügbarkeit moderner Network Interface Controller (NICs) für diese Geschwindigkeiten bekräftigen und stützen diesen Trend.
Abbildung 2: RoCEv2-NIC-Kommunikationsstack.
Source: https://www.roceinitiative.org/roce-introduction/
Sensor to Image (S2I), eine Tochtergesellschaft von Euresys, blickt auf langjährige Erfahrungen in der Belieferung der Vision-Branche mit IP-Cores für bekannte FPGA-Marken zurück. Diese IP-Cores helfen beim Design und der Implementierung von Vision-Schnittstellen, darunter GigE Vision. Diese IP-Cores bieten Kamera- und Maschinenherstellern die Vorteile geringerer Entwicklungskosten, garantierter Einhaltung der Vision-Standards und schnellerer Markteinführungszeiten für ihre neuen Produkte. Die Lieferung von IP-Cores mit einem umfassenden und anpassbaren Referenzdesign bietet Benutzern für ihre eigene Implementierung eine einfache Einbindung einer zuverlässigen GigE Vision-Übertragung. Es steht ebenfalls ein separates Machine Vision Tool Kit (MVDK) für eine noch schnellere Einbindung und
Validierung des Proof of Concept zur Verfügung. Für alle, die eine Implementierung des neuen Protokolls in Erwägung ziehen, bietet Sensor to Image ein umfassendes Supportpaket mit Schulungen, Wartungsvertrag und optionalen kundenspezifischen Designservices an.
Es ist davon auszugehen, dass die Unterstützung des neuen Protokolls durch das A3 GigE Vision Standard Committee in Kürze erfolgt. Bis dahin sind die IP-Cores, die dieses neue Protokoll unterstützen, von Sensor to Image bereits im ersten Halbjahr 2023 zur Evaluierung verfügbar.