GigE Vision用RoCEv2: GigE Visionの速度の限界を突破する提案
マシンビジョン業界では、速度、視野、解像度に対する要件が高まる中、センサーやカメラのメーカーが新製品で定期的に対応しているため、センサー/カメラと処理システムをリンクするチャネルに常に負担がかかっています。あるいは、複数の低解像度・低速センサーデータの統合により、データリンクに同様の停滞が発生しています。
GigE Visionプロトコルはこれまで1から10へと進化を果たし、GVSP/UDPプロトコルを使用して25 Gb/秒に達することができました。しかし、速度が急速に向上すると、受信側の遅延が増加し、信頼性の高い接続ができなくなる可能性があります。
業界全体で標準化の方法でこの限界に対応し、新たな視野を開くために、Euresysは新しいソリューションを提案しています。イーサネット上で直接メモリアクセスのリモート実行を提供するRemote DMA over Converged Ethernet（RoCEv2）低レベルプロトコルの使用を促進することで、GigE Visionはインターフェイスプロセス（UDP/GVSPハンドシェイクなど）を詰まらせることなく、はるかに高いスループット（25 Gbps、200 Gbps）を受け入れるようになります。
図 1: プロトコル間でのスループットの比較
これらの低レベルアクセスは、新しいプロトコルによって、可能な限り低いレベルで処理されます。これらの速度に対応する最新のネットワークインターフェースコントローラー（NIC）が利用できるようになったことで、この傾向が裏付けられ、サポートされています。
図 2: RoCEv2 NIC通信スタック
出典: https://www.roceinitiative.org/roce-introduction/
Euresys関連会社であるSensor to Image（S2I）には、長期に渡り、有名なFPGAブランド向けのIPコアをビジョン産業に供給してきた経験があります。これらのIPコアは、ビジョンインターフェース、特にGigE Visionの設計と実装に役立ちます。このようなIPコアは、カメラやマシンメーカーに、開発コストの削減、ビジョン規格への準拠の保証、および新製品の市場投入までの時間の短縮というメリットをもたらすことができます。IPコアの配布とともにフル機能のカスタマイズ可能なリファレンスデザインを提供することで、信頼性の高いGigE Vision転送の実装を、ユーザー独自の実装にすぐに利用することが可能となっています。また、さらに素早いハンズオンエクスペリエンスと概念実証の検証を得られるように、別途、マシンビジョンツールキット（MVDK）も提供されています。Sensor to Imageでは、新しいプロトコルの実装を検討している方向けに、トレーニング、メンテナンス契約、およびオプションのカスタムデザインサービスを含む完全なサポートパッケージを提供しています。
この新しいプロトコルは、A3 GigE Vision標準委員会によって間もなく承認されることが予想されています。それまでは、2023年前半にSensor to Imageからリリースされる、この新しいプロトコルをサポートするIPコアをご利用ください。