Microchip lanceert CoaXPress 2.0 chips voor 12,5 Gbps machine vision op een enkele kabel

Voor machine-vision-gedreven productielijnen is de knelpunt vaak de snelheid van beeldopname. Microchip Technology heeft deze uitdaging aangepakt met een single-chip physical-layer interface die power delivery, video, controle en link-integriteitstesten combineert in één oplossing, volledig compliant met de nieuwe 12,5 Gbps CoaXPress 2.0 standaard.

In nauwe samenwerking met de Japan Industrial Imaging Association (JIIA) en belangrijke industriële partners heeft Microchip de EQCO125X40-familie verfijnd om het volledige potentieel van de CoaXPress-specificatie op de werkvloer te ontsluiten. De apparaten combineren een equalizer, kabeldriver en clock-data-recovery (CDR) in een enkele low-latency, low-power chip, waardoor camera- en capture-cardfabrikanten high-resolutie video, controlesignalen en tot 13 W aan stroom over één coaxiale kabel kunnen transmissieren.

Deze integratie stroomlijnt systeemontwerp, maximaliseert doorvoer en vereenvoudigt implementatie in high-volume botteling, voedselinspectie en industriële imaging omgevingen.

De EQCO125X40-serie is de eerste commerciële implementatie van de CoaXPress 2.0 specificatie. Het is backward compatible, integreert CDR op elk snelheidsniveau en bevat een camera-side klok om real-world operationele eisen te vervullen. Het resultaat is een 4-8x boost in verwerkingsdoorvoer, viervoudig de bereikbare kabellengte, verminderd stroomverbruik en bijna-nul latentie.

Ontwerptolerantie en flexibiliteit worden verder verbeterd: de chips locken op alle frequenties op elke snelheid, elimineren de noodzaak voor meerdere kanalen door 12,5 Gbps over een enkele kabel te leveren, en verbreden kabelopties. De geïntegreerde CDR verbetert jitter-prestaties, terwijl de on-camera low-frequentie klokherstel de noodzaak voor afzonderlijke FPGA-klokprogrammering verwijdert. Real-time link-integriteitstesten is ingebouwd, wat continue verificatie van kabelgezondheid voor en tijdens de operatie mogelijk maakt.

"De geïntegreerde CDR laat onze klanten hun ontwerpen ontspannen, omdat het veel complexiteiten opruimt die anders handmatig afgehandeld moesten worden," zegt Zeph Freeman, Microchip's marketing manager. "Het low-frequentie kloksignaal dat we toevoegden verwijdert de noodzaak om een klok van de frame grabber te halen, en de link-integriteit test feature wordt zeer gewaardeerd door gebruikers."

Latentie en timing-nauwkeurigheid zijn cruciaal op snelle productielijnen; de chip's prestaties in deze gebieden zijn een sleuteldifferentiatie. Freeman merkte ook op dat het apparaat kan functioneren als een kabel-repeater, wat de connectiviteit met een extra 35-40 m verlengt.

Voor capture-card ontwerpers vereenvoudigt de nieuwe familie en verlaagt de kosten van het ontwikkelen van robuuste, high-performance producten. De chips ondersteunen pre-setup en real-time kabelkwaliteitstesten en kunnen worden geschaald tot 50 Gbps over meerdere kabels.

"De compacte, low-component-count equalizer oplossing, met de mogelijkheid om real-time kabel-margin testing uit te voeren die veroudering of versleten kabels detecteert voordat fouten ontstaan," roemt Active Silicon CTO Chris Beynon.

Met Microchip's CXP apparaten kunnen fabricanten dezelfde doorvoer bereiken van twee camera-poorten die eerder vier vereisten. De real-time low-frequentie klok aan de camera-kant levert nauwkeurigere timing, en de chips kunnen ook als repeaters fungeren, wat de link-afstanden verder verlengt. "We ondersteunen een verdubbeling in data-doorvoer terwijl systeemkosten gelijk blijven," merkt Andre Jacobs, Adimec marketing en sales director op.

"We zijn enthousiast om Microchip low-power, high-performance CoaXPress 2.0 oplozingen te zien die volledig voldoen aan de nieuwste specificatie," aldus Sachio Kiura, voorzitter van de Japan Industrial Imaging Association.

Naast industriële inspectie verwacht Microchip dat de CoaXPress 2.0-familie verkeersmonitoring, surveillance, medische inspectiesystemen en embedded vision oplossingen zal transformeren. De familie zit binnen een bredere portfolio, inclusief 12 Gbps PolarFire FPGA's die native CoaXPress ondersteunen met minimale ontwikkelaarinspanning, wat low-power, low-latency, small-footprint oplozingen levert.

CoaXPress is een open, royalty-vrije, asymmetrische, high-speed seriële communicatiestandaard voor machine vision, industriële inspectie en verkeersmonitoring. Het verbindt high-performance camera's met capture cards via standaard 75 Ω coaxiale kabels, transmissie van data, video, stilbeelden, camera-controle, triggering en tot 13 W stroom over een enkele kabel tot 100 m, gebruikmakend van BNC, micro-BNC of HD-BNC connectors.

CoaXPress 2.0, gераtificeerd vorig jaar, verhoogt de overdrachtsnelheid tot 12,5 Gbps voor kabels tot 40 m en ondersteunt tot 40 Mbps bidirectionele communicatie, wat hogere framerates of resoluties voor next-generation imaging systemen mogelijk maakt.

Evaluatieborden voor de transmitter, receiver en repeater varianten van Microchip's CoaXPress 2.0-familie zijn beschikbaar om ontwikkeling te ondersteunen. De familie omvat een transmitter-only camera-side apparaat en drie single-chip transceiver opties, elk in een 16-pin QFN verpakking en volledig backward compatible met de 1.1-familie.