이번 포스팅을 통해 CoaXPress 표준 2.0 을 소개하겠습니다.
=> ( CoaXPRess 표준 1.0 이 궁금하다면 링크를 통해 확인하세요.)
이번 시간에는 CoaXPress의 최신 소식인 CoaXPress 2.0 표준 및 업체 동향을 소개하겠습니다. 편의상 CoaXPress를 CXP로 명칭 하겠습니다. 먼저 간단하게 CXP 1.X 표준에 관해서 설명해 드리겠습니다. (CXP 표준에 대해서 궁금한 분은 CoaXPress 표준이란 포스트를 참고해 주세요)
CXP 표준은 기존 카메라 링크 인터페이스를 대처하는 차세대 고속 인터페이스이며 케이블 4개 사용 시 최대 대역폭은 25Gbps입니다. Camera Link 대비 대역폭은 약 3.5배 확장되었으며 케이블 길이 또한 Camera Link 최대 6m(85MHz)와 비교하여 200m(1.25Gbps) 이상 가능합니다.
하지만 고속, 고해상도 CMOS 센서가 계속 출시되고 특히 Vieworks TDI 제품이 계속 업그레이드됨에 따라 25Gbps로는 부족한 상황이 발생하게 되었습니다.
시장 상황에 발맞추어 JIIA 협회에서는 CXP 2.0을 2019년 5월경에 발표하게 되었습니다.
이제 CXP 2.0 표준의 특징에 대해서 살펴보겠습니다. 1.X와 비교하여 총 5개의 영역으로 설명을 할 수 있습니다.
- Download Speed가 6.25Gbps에서 최고 12.5Gbps로 2배 확장되었습니다.
- Uplink speed가 기존 20.83Mbps에서 41.66Mbps로 확장되었습니다.
- Micro-BNC 커넥터가 추가되었습니다.
- Multi-Destination이 추가되었습니다.
- GenICam 기반의 Event packet과 Heartbeat packet이 추가되었습니다.
너무 엔지니어적인 설명은 뒤로하고 실제 사용자가 체감 할 수 있는 내용으로 설명하겠습니다.
1.Download Speed가 6.25Gbps에서 최고 12.5Gbps로 2배 확장되었습니다.
CXP 1.0에서는 채널 당(Cable) 최대 6.25Gbps까지 대역폭이 지원되지만, CXP 2.0에서는 채널 당(Cable) 최대 12.5Gbps까지 가능합니다. 약 1,600MB(=12.5Gbps)로 케이블 하나가 기존 Camera Link 인퍼테이스의 최대 대역폭(850MB)의 약 2배를 지원합니다. 케이블은 보통 최대 4개까지 지원을 합니다. 즉 12.5Gbps x 4개의 케이블 = 50Gbps로 약 6,400MB입니다.
2. Uplink speed가 기존 20.83Mbps에서 41.66Mbps로 확장되었습니다.
Uplink speed란 Frame grabber에서 Device(Camera)로 신호를 전송하는 속도입니다. 쉽게 말해 Frame grabber에서 카메라에 전달하는 Trigger를 생각하시면 됩니다. 보통 User system에서는 아래와 같은 구조를 많이 사용합니다.
(외부 Trigger(Encoder) generator – Frame grabber의 IO Port 입력 – Frame grabber에서 CXP Trigger로 변환 – 카메라에 CXP Trigger 전달)
CXP 1.0 20.83Mbps인 경우 최대 340KHz의 Trigger를 전송 할 수 있었으나 CXP 2.0에서는 최대 600KHz 이상 속도의 Trigger를 전송 할 수 있습니다. 일반 Area scan 제품에서는 Trigger 속도가 이 정도로 빠르지는 않으나 Line scan 또는 특히 Vieworks TDI 제품에서는 300Khz 이상의 Trigger 속도가 사용됩니다.
3. Micro-BNC(=HD-BNC) 커넥터가 추가되었습니다.
기존 DIN 커넥터의 단점인 체결 문제를 해결하기 위해 Micro BNC(=HD BNC)가 추가되었습니다. 이 커넥터 타입을 통해 커넥터 설치 공간이 적으나 강한 체결이 필요한 Application에 사용할 수 있습니다.
https://www.componentsexpress.com/configurator/9
https://www.cambridgeelectronics.com/products/cables/12GHzpatch-cables
CoaXPress 케이블이 Camera Link 대비 좀 더 긴 케이블을 사용할 수 있지만, 커넥터 타입 및 Speed에 따라 제한된 길이가 존재합니다. 이 경우 아래와 같은 CXP 2.0 리피터 제품도 사용 할 수 있습니다.
https://www.cambridgeelectronics.com/products/CXP-Repeater
4. Multi-Destination이 추가되었습니다.
카메라의 Image total 대역폭이 Frame grabber 또는 PC 성능을 넘어서는 경우 이 기능을 사용하여 같은 이미지를 여러 개의 Frame grabber로 보내거나 또는 하나의 이미지를 나누어 여러 개의 Frame grabber로 전송 할 수 있습니다. CXP 2.0 Frame grabber는 기본적으로 PCIe Gen3 x8 배속을 사용하게 되며 최대 대역폭은 대략 7,000MB 미만으로 지원이 됩니다.
5. GenICam 기반의 Event packet과 Heartbeat packet이 추가되었습니다.
GigE vision 카메라를 사용해 보신 분은 Event packet에 대해서 익숙하실 겁니다.카메라에서 특정 작업이 끝나면 또는 특정 시점에서 Frame grabber나 User software로 Event(callback)를 주는 기능입니다. 그리고 CXP 표준은 기본적으로 Point to Point interface이지만 카메라와 Device의 연결이 되었는지 확인하기 위한 Heartbeat packet이 추가되었습니다.
6. CoaXPress 표준 2.0 을 정리해 보겠습니다.
참고로 현재 시장에서 사용 중인 CXP 2.0 보드는 Matrox, Euresys, Silicon software, Bitflow 보드가 있습니다.
https://www.euresys.com/en/Products/Frame-Grabbers/Coaxlink-series/Coaxlink-Quad-CXP-12
https://www.matrox.com/imaging/en/products/frame_grabbers/rapixo_cxp/
http://www.bitflow.com/products/details/claxon-cxp4
https://www.activesilicon.com/products/firebird-coaxpress-frame-grabber-4xcxp12-3pe8/
뷰웍스는 카메라 출시 전 모든 Frame grabber 업체와 협업하여 호환 테스트를 진행 합니다. 또한 CXP 2.0 표준에 발맞추어 곧 아래와 같은 카메라를 출시할 예정입니다.
| ▶CXP 2.0을 지원하는 최대 Frame rate 71의 65M(9344 x 7000 ) 카메라 ▶CXP 2.0을 지원하는 최대 Frame rate 150의 25M(5120 x 5120) 카메라 ▶CXP 2.0을 지원하는 최대 Frame rate 330의 12M(4096 x 3072) 카메라 |
더 빠른 이미지를 , 더 고해상도의 이미지를, 더 적은 케이블로 안정적으로 제공하는 CXP 2.0 최신 제품을 뷰웍스를 통해서 만나보실 수 있습니다.
“뷰웍스는 AIA, EMVA 및 JIIA와 같은 국제 협회와 협업하여 머신 비전 표준을 제정하는 데 기여하고 있습니다.”
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