마이크로칩, 단일 케이블로 12.5Gbps 머신 비전 구현하는 CoaXPress 2.0 칩 출시

머신 비전 기반 생산 라인에서 병목은 종종 이미지 캡처 속도다. 마이크로칩 테크놀로지는 전력 공급, 비디오, 제어, 링크 무결성 테스트를 단일 솔루션에 통합한 단일 칩 물리 계층 인터페이스로 이 과제를 해결했다. 신규 12.5Gbps CoaXPress 2.0 표준을 완벽 준수한다.

일본산업영상협회(JIIA) 및 주요 산업 파트너와 긴밀히 협력해 마이크로칩은 EQCO125X40 제품군을 개선, CoaXPress 사양의 잠재력을 공장 현장에서 최대한 끌어냈다. 이 디바이스는 이퀄라이저, 케이블 드라이버, 클록-데이터 복구(CDR)를 단일 저지연·저전력 칩에 통합해 카메라 및 캡처 카드 제조사가 고해상도 비디오, 제어 신호, 최대 13W 전력을 단일 동축 케이블로 전송할 수 있게 한다.

이 통합은 시스템 설계를 간소화하고 처리량을 극대화하며, 대량 병입, 식품 검사, 산업용 이미징 환경 전반의 배포를 단순화한다.

EQCO125X40 시리즈는 CoaXPress 2.0 사양의 첫 상용 구현체다. 하위 호환성을 가지며 모든 속도 레벨에서 CDR을 통합하고, 실제 운영 요구를 충족하는 카메라 사이드 클록을 내장했다. 그 결과 처리량이 4~8배 향상되고, 달성 가능한 케이블 거리가 4배 늘어나며, 전력 소비 감소와 근제로 지연을 실현했다.

설계 허용도와 유연성도 향상됐다: 칩은 모든 주파수를 어떤 속도에서든 잠금하며, 단일 케이블로 12.5Gbps를 전달해 다중 채널 필요성을 없애고, 케이블링 옵션을 확대한다. 통합 CDR은 지터 성능을 개선하며, 카메라 측 저주파 클록 복구로 별도 FPGA 클록 프로그래밍 필요성을 제거한다. 실시간 링크 무결성 테스트가 내장돼 동작 전후 케이블 상태를 지속 검증한다.

"통합 CDR 덕분에 고객들은 설계를 완화할 수 있습니다. 그렇지 않으면 수동으로 처리해야 할 많은 복잡성을 정리해주기 때문입니다."라고 마이크로칩 마케팅 매니저 제프 프리먼(Zeph Freeman)은 말했다. "우리가 추가한 저주파 클록 신호는 프레임 그래버에서 클록을 가져올 필요를 없애주며, 링크 무결성 테스트 기능은 사용자들에게 높은 평가를 받습니다."

빠른 생산 라인에서 지연과 타이밍 정확도는 핵심 차별화 요소다. 프리먼은 이 디바이스가 케이블 리피터로도 기능해 연결을 추가 35~40m 연장할 수 있다고 언급했다.

캡처 카드 설계자에게 새 제품군은 견고한 고성능 제품 개발 비용과 복잡성을 줄여준다. 칩은 사전 설정 및 실시간 케이블 품질 테스트를 지원하며 멀티 케이블로 50Gbps까지 확장 가능하다.

액티브 실리콘(Active Silicon) CTO 크리스 베이넌(Chris Beynon)은 컴팩트하고 저부품 수의 이퀄라이저 솔루션을 높이 평가하며, 에러 발생 전 노후화되거나 마모된 케이블을 감지하는 실시간 케이블 마진 테스트 능력을 강조했다.

마이크로칩 CXP 디바이스로 제조사는 이전 4개 포트가 필요했던 처리량을 2개 카메라 포트로 달성할 수 있다. 카메라 측 실시간 저주파 클록으로 더 정밀한 타이밍을 제공하며, 칩은 리피터 역할로 링크 거리를 추가 연장한다. "시스템 비용을 동일하게 유지하면서 데이터 처리량을 2배로 지원합니다."라고 아디멕(Adimec) 마케팅·세일즈 디렉터 안드레 야콥스(Andre Jacobs)는 전했다.

일본산업영상협회 의장 사치오 키우라(Sachio Kiura)는 "마이크로칩이 최신 사양을 완벽 준수하는 저전력·고성능 CoaXPress 2.0 솔루션을 선보이게 돼 기쁩니다."라고 밝혔다.

산업 검사 외에도 마이크로칩은 CoaXPress 2.0 제품군이 교통 모니터링, 감시, 의료 검사 시스템, 임베디드 비전 솔루션을 혁신할 것으로 전망한다. 이 제품군은 12Gbps 폴라파이어(PolarFire) FPGA 등 광범위한 포트폴리오 내에 위치하며, 최소한의 개발 노력으로 CoaXPress를 네이티브 지원해 저전력·저지연·소형 풋프린트 솔루션을 제공한다.

CoaXPress는 머신 비전, 산업 검사, 교통 모니터링용 개방형, 로열티 프리, 비대칭, 고속 직렬 통신 표준이다. 표준 75Ω 동축 케이블로 고성능 카메라를 캡처 카드에 연결해 데이터, 비디오, 정지 이미지, 카메라 제어, 트리거링, 최대 13W 전력을 단일 케이블로 최대 100m까지 전송한다(BNC, 마이크로-BNC, HD-BNC 커넥터 사용).

작년 비준된 CoaXPress 2.0은 40m 케이블에서 전송률을 12.5Gbps로 높이고 최대 40Mbps 양방향 통신을 지원해 차세대 이미징 시스템의 더 높은 프레임 레이트나 해상도를 가능하게 한다.

마이크로칩 CoaXPress 2.0 제품군의 송신기, 수신기, 리피터 변형 평가 보드가 개발을 지원한다. 제품군에는 카메라 측 송신기 전용 디바이스와 3가지 단일 칩 트랜시버 옵션이 포함되며, 각 16핀 QFN 패키지로 1.1 제품군과 완전 하위 호환된다.