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Coaxlink QSFP+

4接続CoaXPress-over-Fiberフレームグラバー

概要
  • 40 Gbpsオプティカルモジュール対応QSFP+ポート (1)
  • カメラ帯域幅 5,000 MB/秒
  • PCIe3.0 (Gen3) x8バス: バス帯域幅 6,700 MB/秒
  • 機能が豊富なデジタル I/O ラインが20本
  • 多種多様なカメラコントロール機能
  • Memento Event Logging Tool



比較 販売店


CoaXPress-over-Fiberとは何ですか?
CoaXPress-over-Fiberとは何ですか?

CoaXPress-over-Fiberは軽量でありながら、既存のCoaXPress仕様の重要な拡張機能として、光ファイバ経由の転送をサポートしています。

CoaXPress (CXP) は高帯域幅コンピュータビジョン用途の実質的な標準規格です。この仕様の最新バージョンであるCoaXPress 2.0には、CXP-12の速度が、同軸銅ケーブルを使った12.5 Gbps (毎秒ギガビット) リンクと指定されています。CoaXPressではリンクアグリゲーションが使用されるのが一般的であるため、CXP-12 リンクを使用すれば 50 Gbps (12.5X4) の帯域幅を容易に達成することができます。CoaXPress仕様はJIIA (日本インダストリアルイメージング協会) によって管理されています。

CoaXPress-over-Fiberは、CoaXPress 2.0仕様のアドオンとして設計されました。光ファイバを含む標準的なイーサネット接続で、CoaXPressプロトコルをそのまま変更することなく実行する方法として提供されています。そのため、CoaXPress-over-Fiberはイーサネット向けに設計された標準的なエレクトロニクス、コネクタ、およびケーブルをしながらも、イーサネットやGigE Visionではなく、CoaXPressプロトコルを使用します。

CoaXPress-over-Fiberの詳細については、Euresysのテクノロジーページをお読みください。


光ファイバを使用するメリットとデメリットは何ですか?


メリット

  • 何よりもまず、ファイバ接続には基本的に長さの制限がないため、ケーブルの長さは問題ではなくなりました。
  • 光ファイバの接続標準はファイバ当たり10 Gbpsと25 Gbpsで、データセンターでも幅広く使用される高い帯域幅を提供できます。
  • 光ファイバは電気的ノイズへの耐性があるため、生産フロアや医療分野での応用に大きなメリットがあります。
  • 光ファイバは、同等の銅ケーブルに比べ軽量でサイズが小さいため、この特性が不可欠となる航空機や車両などの用途に最適です。

デメリット
  • 「パワーオーバーファイバ」などはありません。光ファイバの信号は光を使って転送されるため、光ファイバで送電する方法はありません。カメラなどのデバイスには、別途、給電システムが必要となります。


CoaXPress-over-Fiberのジッターとレーテンシーは? 「従来」のCoaXPressと比較した場合はどうですか?

CoaXPress-over-Fiberは、CoaXPressプロトコルに基づいているため、ジッターとレイテンシーに関し、CoaXPressと同じ高性能を発揮します。さらに、CoaXPressよりも高速な転送速度をサポートしているため、これらのバージョンのジッターやレイテンシーが大幅に改善されています。


CoaXPress-over-Fiber規格のステータスは?

2021年2月現在
2018年に始まったEuresysとSensor to ImageによるCoaXPress-over-Fiberの開発は、2021年2月にCoaXPress分科会による最終承認を受け、規格に統合されることになりました。
Euresysはこの承認を心待ちにしながら、カメラメーカーとインテグレーターに対し、評価・統合を可能にするCoaXPress-over-Fiber Bridge IPコアと4接続CoaXPress over Fiberフレームグラバー(QSFP+)を提供する準備を進めてきました。
CoaXPress分科会には最も有力なビジョンマシンメーカーが参加しており、日本インダストリアルイメージング協会(JIIA)のリーダーシップの下に活動しております。


各種のセンサーやモーションエンコーダとの互換性を持つデジタル汎用I/Oライン
各種のセンサーやモーションエンコーダとの互換性を持つデジタル汎用I/Oライン


Windows、Linux、およびmacOS用ドライバを提供
Windows、Linux、およびmacOS用ドライバを提供

  • Intel 32ビットおよび64ビットプラットフォームおよびARM 64ビットプラットフォームのサポートを含む


PCIe3.0 (Gen3) x8 バス
PCIe3.0 (Gen3) x8 バス

  • ピーク時バス帯域幅 7,800 MB/秒
  • 持続バス帯域幅 6,700 MB/秒


CoaXPress-over-Fiberにはどのようなケーブルオプションがありますか?
CoaXPress-over-Fiberにはどのようなケーブルオプションがありますか?

CoaXPress-over-Fiberの最も重要なメリットの1つには、多数の企業からすでに幅広い接続オプションが提供されている点にあります。CoaXPress-over-FiberとCoaxlink QSFP+ (10 Gbps) の最初の接続オプションは SFP+ と QSFP+ (クワッドまたは 4倍SFP+) モジュールです。
固定インターフェースと比較した場合、モジュールを使用するメリットは、ポートに、用途で要求される任意の最適なトランシーバを装備できることです。さまざまなトランスミッタとレシーバを利用できるため、ユーザーは、マルチモードまたはシングルモードファイバで必要となる光距離を得られる最適なトランシーバを選択することができます。


マルチモードファイバのケーブルの最大の長さは?
マルチモードファイバのケーブルの最大の長さは?

標準の40GBASE-SR4 QSFP+ オプティカルトランシーバモジュールとマルチモードファイバ用MTP/MPOファイバコネクタを使うと、光ファイバケーブルの長さは最大150メートルにもなります。このソリューションは、マシンビジョン用途に適しています。


Memento Event Logging Tool

  • Mementoは、先進開発であり、Coaxlinkカードで使用できるデバッグツールです。
  • Mementoはカメラ、フレームグラバー、そのドライバ、およびアプリケーションに関連したイベントすべての正確なログを記録します。
  • 開発者は、タイムスタンプされたイベントの正確なタイムラインを、コンテキスト情報とロジックアナライザビューとともに取得できます。
  • アプリケーション開発、デバッグ、およびマシン動作中に重要な支援を行います。


高性能DMA(Direct Memory Access)
高性能DMA(Direct Memory Access)

  • ユーザーに割り当てられたメモリに直接転送
  • ハードウェアのスキャッタギャザー対応


Genicam互換
Genicam互換

以下に対応しています

  • GenApi
  • Standard Feature Naming Convention (SFNC)
  • GenTL


最速かつ最高解像度のカメラから画像を取得
最速かつ最高解像度のカメラから画像を取得

  • 業界最高のデータ取り込み速度
  • カメラからホストPCメモリまでの帯域幅で最大50 Gbit/秒 (5,000 MB/秒)


私の用途でCoaXPress-over-Fiberを使用するメリットは何ですか?

  • 超高速データ/フレームレート
  • あらゆる接続距離要件に対応する多数のアクセサリとケーブルオプション
  • 低CPUオーバーヘッド、低レイテンシー、低ジッターの画像の取り込み
  • PC当たりのカメラ台数における最高パフォーマンス
  • 競争力の非常に高いコストパフォーマンス
  • JIIAおよびIEEEの標準による業界での幅広い採用


シングルモードファイバのケーブルの最大の長さは?
シングルモードファイバのケーブルの最大の長さは?

標準の40GBASE-ER4 QSFP+ LC DOMオプティカルトランシーバモジュールとシングルモードファイバ用LCデュプレックスファイバコネクタを使うと、光ファイバケーブルの長さは最大40キロメートルにもなります。このソリューションは、たとえばビデオ転送用途などに適しています。


ダイレクト GPU 転送
ダイレクト GPU 転送

  • AMD DirectGMA および NVIDIA (CUDA) 用サンプルプログラムをご利用いただけます。
  • ダイレクトGPU転送によって、システムメモリの不要なコピー作成の排除、CPUオーバーヘッドの削減、さらにレーテンシーの低減が実現するため、アプリケーションのデータ送出時間における大々的なパフォーマンス改善を得ることができます。
  • GPU メモリへの画像データのダイレクトキャプチャーは AMD 製 DirectGMA を使用して実現可能です。AMD FirePro W5x00 以降、およびすべての AMD FirePro S シリーズ製品と互換しています。


エリアスキャンのトリガ機能

  • 対象が所定位置に来ると、トリガを使用して、ラインの取り込みが開始されます。ハードウェアトリガはCoaxlinkのI/Oラインから来ます。ソフトウェアトリガはアプリケーションから来ます。
  • オプションのトリガディレイを使って、プログラマブルな時間だけ取り込みを遅らせることができます。
  • トリガ デシメーション機能により、トリガのいくつかをスキップできます。
  • カメラの露光調整機能により、アプリケーションでカメラの露光時間を調整できます。
  • Coaxlinkボードは、取り込みを開始する際に、適当なタイミングで、出力ラインに接続された照明システムの制御信号を発生させます。


eGrabber対応
eGrabber対応

  • eGrabber Studio: eGrabberの新しいインタラクティブ評価・デモアプリケーション
  • GenICamブラウザ:GenTL Producerに装備されているGenICam機能にアクセスするためのアプリケーション
  • GenTLコンソール:Euresys GenTL Producerに装備されている機能とコマンドにアクセスするためのコマンドラインツール


Mechanical
Format Standard profile, half length, 8-lane PCI Express card
Cooling method Air cooling, fan-cooled heatsink
Mounting For insertion in a standard height, 8-lane or higher, PCI Express card slot
Connectors
  • 'QSFP+' on bracket:
    • Enhanced Quad Small Form-factor Pluggable port
    • CoaXPress-over-Fiber host interface
  • 'EXTERNAL I/O' on bracket:
    • 26-pin 3-row high-density female sub-D connector
    • I/O lines and power output
  • 'INTERNAL I/O 1' and 'INTERNAL I/O 2' on PCB:
    • 2x 26-pin 2-row 0.1" pitch pin header with shrouding
    • I/O lines and power output
  • 'I/O EXTENSION' on PCB:
    • 26-pin 2-row 0.05" pitch pin header with shrouding
    • I/O extension lines and power output
  • 'AUXILIARY POWER INPUT' on module:
    • 6-pin PEG power socket
    • 12 VDC power input for I/O power
  • 'C2C-LINK' on module:
    • 6-pin 2-row 0.1" header
    • Card to card link
LED indicators
  • 'A', 'B', 'C', 'D' on bracket:
    • Bi-color red/green LEDs
    • CoaXPress Host connector indicator
  • 'FPGA STATUS LAMP' on PCB:
    • Bi-color red/green LED
    • FPGA status indicator
  • 'BOARD STATUS LAMP' on PCB:
    • Bi-color red/green LED
    • Board status indicator
Switches 'RECOVERY' on PCB:
  • 3-pin 1-row 0.1" header or 2-way DIP switch
  • Firmware emergency recovery
Dimensions PCB L X H: 167.65 mm x 111.15 mm, 6.6 in x 4.38 in
Weight 176 g, 6.21 oz (without transceiver)
Host bus
Standard PCI Express 3.0
Link width
  • 8 lanes
  • 1 lane, 2 lanes or 4 lanes with reduced performance
Link speed
  • 8.0 GT/s (PCIe 3.0)
  • 5.0 GT/s (PCIe 2.0) with reduced performance
Maximum payload size 512 bytes
DMA 32- and 64-bit
Peak delivery bandwidth 7,800 MB/s
Effective (sustained) delivery bandwidth 6,700 MB/s (Host PC motherboard dependent)
Power consumption Typ. 16.5 W ( 3.0 W @ +3.3V, 12.5 W @ +12V), excluding I/O power output and optical transceiver module
Camera / video inputs
Interface standard(s) CoaXPress 1.0, 1.1, 1.1.1 and 2.0, CoaXPress-over-Fiber Bridge Protocol 1.0
Connectors
  • Enhanced Quad Small Form-factor Pluggable (QSFP+) port
  • Compliant with SFF-8436 (4 x10 Gbit/s Pluggable Transceiver) specification
  • Compliant with CoaXPress over Fiber
  • Available power for the module: 3.5 W (SFF-8436 Power Level 4)
Status LEDs One CoaXPress Host connection status LED per connection
Number of cameras One 1- or 2- or 4-connection camera
Maximum aggregated camera data transfer rate 5,000 MB/s
Supported CXP down-connection speeds 1.25 GT/s (CXP-1), 2.5 GT/s (CXP-2), 3.125 GT/s (CXP-3), 5 GT/s (CXP-5), 6.25 GT/s (CXP-6), 10.0 GT/s (CXP-10), and 12.5 GT/s (CXP-12)
Supported CXP up-connection speeds
  • Low-speed 20.83... Mbps (CXP-1 to CXP-6)
  • Low-speed 41.6... Mbps (CXP-10, CXP-12)
  • High-speed (CXP-1 to CXP-12)
Number of CXP data streams (per camera) 1 data stream per camera
Maximum CXP stream packet size 16,384 bytes
Camera types Area-scan cameras:
  • Grayscale and color (YCbCr, YUV, RGB and Bayer CFA)
  • Single-tap (1X-1Y) progressive-scan
Camera pixel formats supported
  • Mono8, Mono10, Mono12, Mono14, Mono16
  • BayerXX8, BayerXX10, BayerXX12, BayerXX14, BayerXX16 where XX = GR, RG, GB, or BG
  • RGB8, RGB10, RGB12, RGB14, RGB16
  • RGBA8, RGBA10, RGBA12, RGBA14, RGBA16
  • YCbCr601_422_8, YCbCr601_422_10
  • YCbCr709_422_8, YCbCr709_422_10
  • YUV422_8, YUV422_10
  • Raw
Area-scan camera control
Trigger
  • Precise control of asynchronous reset cameras, with exposure control.
  • Support of camera exposure/readout overlap.
  • Support of external hardware trigger, with optional delay and trigger decimation.
Strobe
  • Accurate control of the strobe position for strobed light sources.
  • Support of early and late strobe pulses.
On-board processing
On-board memory 4 GB
Image data stream processing
  • Unpacking of 10-/12-/14-bit to 16-bit with selectable justification to LSb or MSb
  • Optional swap of R and B components
  • Little endian conversion
Input LUT (Lookup Table)
  • Monochrome 8-bit to 8-bit transformation
  • Monochrome 10-bit to 8-, 10- or 16-bit transformations
  • Monochrome 12-bit to 8-, 12- or 16-bit transformations
Bayer CFA to RGB decoder '1-camera' firmware variant:
  • 3x3 linear interpolation method
  • 3x3 median-based interpolation method
Data stream statistics
  • Measurement of:
    • Frame rate (Area-scan only)
    • Line rate
    • Data rate
  • Configurable averaging interval
Event signaling and counting
  • The application software can be notified of the occurrence of various events:
    • Standard event: the EVENT_NEW_BUFFER event notifies the application of newly filled buffers
    • A large set of custom events
  • Custom events sources:
    • I/O Toolbox events
    • Camera and Illumination control events
    • CoaXPress data stream events
    • CoaXPress host interface events
  • Each custom event is associated with a 32-bit counter that counts the number of occurrences
  • The last three 32-bit context data words of the event context data can be configured with event-specific context data:
    • Event-specific data
    • State of all System I/O lines sampled at the event occurrence time
    • Value of any event counter
General Purpose Inputs and Outputs
Number of lines 20 I/O lines:
  • 4 differential inputs (DIN)
  • 4 singled-ended TTL inputs/outputs (TTLIO)
  • 8 isolated inputs (IIN)
  • 4 isolated outputs (IOUT)
NOTE: The number of I/O lines can be extended using I/O modules attached to the I/O EXTENSION connector.
Usage
  • Any I/O input lines can be used by any LIN tool of the I/O Toolbox
  • Selected pairs of I/O input lines can be used by any QDC tool of the I/O toolbox to decode A/B signals of a motion encoder
Electrical specifications
  • DIN: High-speed differential inputs compatible with ANSI/EIA/TIA-422/485 differential line drivers and complementary TTL drivers
  • TTLIO: High-speed 5V-compliant TTL inputs or LVTTL outputs, compatible with totem-pole LVTTL, TTL, 5V CMOS drivers or LVTTL, TTL, 3V CMOS receivers
  • IIN: Isolated current-sense inputs with wide voltage input range up to 30V, compatible with totem-pole 5V CMOS drivers, RS-422 differential line drivers, potential free contacts, solid-state relays and opto-couplers
  • IOUT: Isolated contact outputs compatible with 30V / 100mA loads
Filter control
  • Glitch removal filter available on all System I/O input lines
  • Configurable filter time constants:
    • for DIN and TTLIO lines: 50 ns, 100 ns, 200 ns, 500 ns, 1 µs
    • for IIN lines: 500 ns, 1 µs, 2 µs, 5 µs, 10 µs
Polarity control Yes
Power output Non-isolated, +12V, 1A, with electronic fuse protection
I/O Toolbox tools The I/O Toolbox is a configurable interconnection of tools that generates events (usually triggers):
  • Line Input tool (LIN): edge detector delivering events on rising or falling edges of any selected input line.
  • Quadrature Decoder tool (QDC): a composite tool including:
    • A quadrature edge detector delivering events on selected transitions of selected pairs of input lines.
    • An optional backward motion compensator for clean line-scan image acquisition when the motion is unstable.
    • A 32-bit up/down counter for delivering a position value.
  • Device Link Trigger tool (DLT): delivers an event on reception of a valid high-speed CoaXPress 2.0 connection trigger packet message from the remote device.
  • User Actions Scheduler tool (UAS): to delegate the execution of 'User Actions' at a scheduled time or encoder position. Possible user actions include setting low/high/toggle any bit of the User Output Register or generation of any User Events.
  • Delay tool (DEL): to delay up to 16 events from one or two I/O toolbox event sources, by a programmable time or number of motion encoder ticks (any QDC events).
  • Divider tool (DIV): to generate an event every nth input events from any I/O toolbox event source.
  • Multiplier/divider tool (MDV): to generate m events every d input events from any I/O toolbox event source.
  • The 'Input Tools' (LIN, QDC, DLT and UAS) can be further processed by the 'Event Tools' (DEL, DIV and MDV) to generate any of the following "trigger" events:
    • The "cycle trigger" of the Camera and Illumination controller
    • The "cycle sequence trigger" of the Camera and Illumination controller
    • The "start-of-scan trigger" of the Acquisition Controller (line-scan only)
    • The "end-of-scan trigger" of the Acquisition Controller (line-scan only)
I/O Toolbox composition 8 LIN, 1 QDC, 2 DLT, 1 UAS, 2 DEL, 1 DIV, 1 MDV, 2 C2C
C2C-Link
Description
  • Accurate synchronization of the trigger and the start-of-exposure of multiple grabber-controlled area-scan cameras.
  • Accurate synchronization of the start-of-cycle, start-of-scan and end-of-scan of multiple grabber-controlled line-scan cameras.
Specification
  • C2C-Link synchronizes cameras connected to:
    • the same card
    • to different cards in the same PC (requires an accessory cable such as the "3303 C2C-Link Ribbon Cable" or a custom-made C2C-Link cable)
    • to different cards in different PCs (requires one "1636 InterPC C2C-Link Adapter" for each PC and one RJ 45 CAT 5 STP straight LAN cable for each adapter but the last one)
  • Maximum distance:
    • 60 cm inside a PC
    • 1200 m cumulated adapter to adapter cable length
  • Maximum trigger rate:
    • 2.5 MHz for configurations using a single PC, or up to 10 PCs and 100 m total C2C-Link cable length
    • 200 kHz for configurations up to 32 PCs and 1200m total C2C-Link cable length
  • Trigger propagation delay from master to slave devices:
    • Less than 10 ns for cameras on the same card or on different cards in the same PC
    • Less than 265 ns for cameras on different cards in different PCs (3 PCs and 40m total C2C-Link cable length)
Software
Host PC Operating System
  • Microsoft Windows 10, 8.1, 7 for x86 (32-bit) and x86-64 (64-bit) processor architectures
  • Linux for x86-64 (64-bit) and aarch64 (64-bit) processor architectures
  • macOS for x86-64 (64-bit) processor architecture
Refer to release notes for details
APIs
  • EGrabber class, with C++ and .NET APIs: .NET assembly designed to be used with development environments compatible with .NET frameworks version 4.0 or higher
  • GenICam GenTL producer libraries compatible with C/C++ compilers:
    • x86 dynamic library designed to be used with ISO-compliant C/C++ compilers for the development of x86 applications
    • x86_64 dynamic library designed to be used with ISO-compliant C/C++ compilers for the development of x86_64 applications
    • aarch64 dynamic library designed to be used with ISO-compliant C/C++ compilers for the development of aarch64 applications
Environmental conditions
Operating ambient air temperature 0 to +55 °C / +32 to +131 °F
Operating ambient air humidity 10 to 90% RH non-condensing
Storage ambient air temperature -20 to +70 °C/ -4 to +158 °F
Storage ambient air humidity 10% to 90% RH non-condensing
Certifications
Electromagnetic - EMC standards
  • European Council EMC Directive 2014/30/EU
  • United States FCC rule 47 CFR 15
  • Great Britain UKCA Electromagnetic Compatibility Regulations 2016
EMC - Emission
  • EN 55032:2015 / CISPR 32:2012 Class B
  • FCC 47 Part 15 Class B
EMC - Immunity
  • EN 55035:2017 / CISPR 35:2016
  • EN 61000-6-2:2005 / IEC 61000-6-2:2016
  • EN 61000-4-2:2009
  • EN 61000-4-3:2006
  • EN 61000-4-4:2004
  • EN 61000-4-6:2014
KC Certification Korean Radio Waves Act, Article 58-2, Clause 3
Flammability PCB compliant with UL 94 V-0
RoHS European Union Directive 2015/863 (ROHS3)
REACH European Union Regulation 1907/2006
WEEE Must be disposed of separately from normal household waste and must be recycled according to local regulations
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Optional accessories