Microchip、CoaXPress 2.0対応チップを発表──単一ケーブルで12.5Gbpsのマシンビジョンを実現

マシンビジョン駆動の生産ラインでは、画像取得の速度がボトルネックになりがちです。Microchip Technologyは、電力供給、映像、制御、リンク完全性テストを1チップに統合し、新しい12.5Gbps CoaXPress 2.0規格に完全準拠した単一チップの物理層インターフェースでこの課題を解決しました。

日本インダストリアルイメージング協会（JIIA）および主要産業パートナーとの緊密な連携により、MicrochipはEQCO125X40ファミリを改良し、工場現場でCoaXPress仕様の潜在能力を最大限に引き出しました。これらのデバイスは、イコライザ、ケーブルドライバ、クロック・データ・リカバリ（CDR）を単一の低遅延・低消費電力チップに統合し、カメラおよびキャプチャカードメーカーが高解像度映像、制御信号、最大13Wの電力を1本の同軸ケーブルで伝送できるようにします。

この統合により、システム設計が合理化され、スループットが最大化され、大量生産のボトリング、食品検査、産業用イメージング環境での導入が簡素化されます。

EQCO125X40シリーズは、CoaXPress 2.0仕様の初の商用実装です。下位互換性を持ち、あらゆる速度レベルでCDRを統合し、実運用ニーズに応えるカメラ側クロックを搭載。その結果、処理スループットが4〜8倍向上、到達可能なケーブル距離が4倍、消費電力削減、ニアゼロレイテンシを実現します。

設計許容度と柔軟性も向上：全周波数・全速度でロックオン、複数チャネル不要で単一ケーブルで12.5Gbps伝送、ケーブルオプション拡大。統合CDRがジッタ性能を改善、カメラ側低周波クロックリカバリにより個別のFPGAクロックプログラミングが不要に。リアルタイムリンク完全性テストを内蔵し、動作前・動作中のケーブル健全性を継続的に検証可能です。

「統合CDRにより、従来手動で処理する必要があった多くの複雑さが解消され、お客様の設計を緩和できます」と、MicrochipマーケティングマネージャーのZeph Freeman氏。「追加した低周波クロック信号でフレームグラバーからのクロック取得が不要になり、リンク完全性テスト機能はユーザーから高く評価されています。」

高速生産ラインではレイテンシとタイミング精度が重要で、これらの分野でのチップ性能が主要な差別化要因です。Freeman氏は、このデバイスがケーブルリピータとしても機能し、接続性をさらに35〜40m延長できることも指摘しています。

キャプチャカード設計者にとって、新ファミリは堅牢で高性能な製品開発を簡素化・低コスト化。事前セットアップとリアルタイムケーブル品質テストをサポートし、複数ケーブルで50Gbpsまでスケール可能です。

Active SiliconのCTO、Chris Beynon氏は、コンパクトで部品点数の少ないイコライザソリューションを評価し、エラー発生前にケーブルの劣化・摩耗を検出するリアルタイムケーブルマージンテスト機能を強調しています。

MicrochipのCXPデバイスにより、メーカーは従来4ポート必要だったスループットを2カメラポートで実現可能。カメラ側のリアルタイム低周波クロックでより精密なタイミングが得られ、リピータとしても機能しリンク距離をさらに延長できます。「システムコストを変えずにデータスループットを2倍にできる」と、Adimecマーケティング・セールスディレクターのAndre Jacobs氏。

日本インダストリアルイメージング協会会長の木浦幸男氏は「Microchipが最新仕様に完全準拠した低消費電力・高性能CoaXPress 2.0ソリューションを提供することを歓迎します」とコメントしています。

産業検査以外にも、MicrochipはCoaXPress 2.0ファミリが交通監視、監視カメラ、医療検査システム、組み込みビジョンソリューションを変革すると期待しています。このファミリは、CoaXPressをネイティブサポートし最小限の開発労力で低消費電力・低遅延・小型フットプリントソリューションを提供する12Gbps PolarFire FPGAなど、より広範なポートフォリオの一部です。

CoaXPressは、マシンビジョン、産業検査、交通監視向けのオープン・ロイヤリティフリー・非対称・高速シリアル通信規格です。標準75Ω同軸ケーブルで高性能カメラとキャプチャカードを接続し、データ、映像、静止画、カメラ制御、トリガー、最大13Wの電力を単一ケーブルで最大100m伝送可能（BNC、マイクロBNC、HD-BNCコネクタ使用）。

昨年批准されたCoaXPress 2.0は、40mまでのケーブルで伝送レートを12.5Gbpsに向上、最大40Mbpsの双方向通信をサポートし、次世代イメージングシステムの更なる高フレームレート・高解像度化を可能にします。

MicrochipのCoaXPress 2.0ファミリの送信機、受信機、リピータバリアント用評価ボードが開発支援用に提供されています。ファミリには送信機専用カメラ側デバイスと3種類の単一チップトランシーバオプションが含まれ、各々16ピンQFNパッケージで、1.1ファミリと完全な下位互換性を持ちます。