[통신]

CoaXPress-over-Fiber란?

Neo Park 2023. 3. 14. 13:05

CoF는 ‘CoaXPress over Fiber’라는 용어에서 알 수 있듯, 광통신(Fiber)을 활용한 CXP(CoaXPress)의 확장된 표준입니다.

 

CoaXPress(CXP)는 고대역폭 컴퓨터 비전 애플리케이션을 위한 사실상의 표준입니다.

이 사양의 최신 버전인 CoaXPress 2.0은 동축 구리 케이블을 통한 12.5Gbps(초당 기가비트) 링크인 CXP-12 속도를 지정합니다. CoaXPress에서는 링크 집계가 일반적이므로 4개의 CXP-12 링크로 50Gbps(12.5 x 4)의 대역폭을 쉽게 달성할 수 있습니다.

 

CoaXPress-over-Fiber는 CoaXPress 2.0 사양에 대한 추가 기능으로 설계되었습니다. 광섬유를 포함한 표준 이더넷 연결을 통해 수정하지 않은 상태로 CoaXPress 프로토콜을 실행하는 방법을 제공합니다. 따라서 CoaXPress-over-Fiber는 이더넷용으로 설계된 표준 전자 장치, 커넥터 및 케이블을 사용하지만 프로토콜은 GigE Vision이 아닌 CoaXPress입니다.

 

Euresys와 Sensor to Image는 2018년에 CoaXPress-over-Fiber의 개발 및 시연을 시작했습니다.
CoaXPress-over-Fiber 사양은 JIIA(Japan Industrial Imaging Association)에서 주최하는 CoaXPress 2.0 표준의 추가 기능으로 승인되었습니다.

 

이더넷 연결을 사용하면 어떤 이점이 있습니까?
이더넷 연결을 사용함으로써 CoaXPress-over-Fiber는 이더넷용으로 설계된 저비용 표준 장비(예: 커넥터 및 케이블)의 이점을 얻습니다. 이더넷은 IEEE 802.3 표준에 의해 정의됩니다. 이러한 표준을 활용함으로써 CoaXPress-over-Fiber는 더 높은 대역폭을 향한 이더넷의 지속적인 발전으로부터 이점을 얻을 것입니다.

 

 

광섬유 사용의 장단점은 무엇입니까?

장점
-- 무엇보다도 광섬유 연결은 기본적으로 길이에 제한이 없기 때문에 케이블 길이는 더 이상 문제가 되지 않습니다.
-- 광섬유는 광섬유당 10, 25 및 50Gbps의 연결이 오늘날 표준이며 데이터 센터에서 널리 사용되므로 더 많은 대역폭을 제공합니다.
-- 광섬유는 전기 노이즈에 대한 내성이 있으며, 이는 생산 현장 및 일부 의료 응용 분야에서 상당한 이점입니다.
-- 광섬유는 동등한 구리 케이블보다 가볍고 크기가 작기 때문에 항공기나 차량과 같이 이 특성이 필수적인 응용 분야에 적합합니다.


단점
"광섬유에 대한 전력"이 없습니다. 광섬유의 신호는 빛을 이용하여 전송되기 때문에 광섬유를 통해 전력을 전달할 방법이 없고 카메라와 같은 장치에 별도로 전원을 공급해야 합니다.

 

CoaXPress-over-Fiber는 카메라 제조사에게 어떤 의미입니까?
CoaXPress-over-Fiber는 CoaXPress 표준에 대한 추가 기능이므로 기존 CoaXPress 카메라는 새 프로토콜을 크게 재개발하거나 테스트하지 않고도 비교적 쉽게 CoaXPress-over-Fiber로 업그레이드할 수 있습니다.
CoaXPress 카메라에서 이미 사용 중인 FPGA에는 이더넷 표준을 지원하는 많은 기능이 포함되어 있습니.

IEEE Std 802.3 조항 46에 정의된 10Gbps 미디어 독립 인터페이스(XGMII)는 10G 이더넷 물리 계층에 대한 기본 액세스입니다. 이 인터페이스의 일반적인 특성으로 인해 CoaXPress 신호를 PCS/PMA 이더넷 하위 계층으로 쉽게 매핑할 수 있습니다. 또한 XGMII를 사용하면 CoaXPress가 IEEE Std 802.3 조항 106에 정의된 25Gbps Media Independent Interface(25GMII)를 통해 더 높은 대역폭을 지원할 수 있습니다. 

 

CoaXPress-over-Fiber의 대역폭은 얼마입니까?
CoaXPress-over-Fiber의 초기 구성은 카메라당 총 40Gbps에 대해 단일 QSFP+ 모듈에서 4 x 10Gbps입니다. 

이것은 4개의 구리 동축 케이블을 통한 4개의 CXP-12 링크와 정확히 동일한 순 대역폭을 나타냅니다. 

그러나 QSFP28 모듈의 경우 4 x 25Gbps = 100Gbps로, QSFP56 모듈의 경우 4 x 50Gbps = 200Gbps로 CoaXPress-over-Fiber에 대한 명확한 업그레이드 경로가 있습니다.

 

 

 

CoaXPress-over-Fiber는 최종 사용자에게 어떤 의미인가요?

이더넷 연결을 활용함으로써 CoaXPress-over-Fiber는 이더넷용으로 설계된 저렴한 표준 장비(예: 커넥터 및 케이블)와 더 높은 대역폭을 향한 이더넷의 지속적인 발전의 이점을 누릴 수 있습니다. 최종 사용자는 더 높은 검사 속도와 신뢰성뿐만 아니라 고해상도 이미징에 대한 미래 수요를 충족하는 제품을 기대할 수 있습니다.

 

 

CoaXPress-over-Fiber용 케이블 옵션은 무엇이며 최대 케이블 길이는 어떻게 됩니까?
CoaXPress-over-Fiber의 가장 중요한 이점 중 하나는 여러 회사에서 이미 사용할 수 있는 다양한 연결 옵션입니.

10Gbps에서 CoaXPress-over-Fiber의 초기 연결 옵션은 SFP+ 및 QSFP+(쿼드 또는 SFP+의 4배) 모듈입니다.
고정 인터페이스와 비교하여 모듈을 사용할 때의 이점은 포트에 애플리케이션에서 필요로 하는 모든 유형의 트랜시버를 장착할 수 있다는 것입니다. 다양한 송신기 및 수신기 유형을 사용할 수 있으므로 사용자는 적절한 트랜시버를 선택하여 다중 모드 또는 단일 모드 광섬유를 통해 필요한 광학 범위를 제공할 수 있습니다.

 

AOC(액티브 광 케이블) 트랜시버가 장착된 Euresys Coaxlink QSFP+

 

 

첫 번째 옵션은 멀티모드 광케이블용 40GBASE-SR4 QSFP+ 광 트랜시버 모듈을 사용하는 것입니다. 이 솔루션은 최대 150미터 광 케이블이 있는 MTP/MPO 광 커넥터를 사용합니다. 이 솔루션은 머신 비전 애플리케이션에 적합합니다.

 

MMF용 40GBASE-SR4 QSFP+ 850nm 150m MTP/MPO 광 트랜시버 모듈 최대 150m 광 케이블을 지원하는 MTP/MPO 광 커넥터

 

두 번째 옵션은 단일 모드 광케이블용 40GBASE-ER4 QSFP+ LC DOM 광 트랜시버 모듈을 사용하는 것입니다. 이 솔루션은 최대 40km 광섬유 케이블과 함께 LC-Duplex 광섬유 커넥터를 사용합니다. 이 솔루션은 예를 들어 비디오 전송 애플리케이션에 적합합니다.

 

 

SMF용 40GBASE-ER4 QSFP+ 1310nm 40km LC DOM 광 트랜시버 모듈 최대 40km 광 케이블을 지원하는 LC 듀플렉스 광 커넥터

 

브레이크아웃 액티브 광 케이블도 사용할 수 있습니다. 이 케이블은 한쪽에는 40G QSFP+ 트랜시버(프레임 그래버용)가, 다른 쪽에는 10G SFP+ 트랜시버 4개(카메라 4대용)가 장착되어 있습니다.

이러한 솔루션은 더 빠른 속도 옵션이 이미 제공되므로 미래에도 사용할 수 있습니다. SFP28 반복은 25Gbps의 속도를 위해 설계되었습니다. QSFP28(쿼드 SFP28) 변형은 최대 100Gbps의 속도를 지원합니다. 이미 2019년에 QSFP56이 표준화되어 주요 공급업체에서 이미 판매 중인 제품을 통해 최고 속도가 200Gbps로 두 배가 되었습니다. 또한 SFP 트랜시버를 QSFP 포트에 배치할 수 있는 저렴한 어댑터도 있습니다.

 

 

애플리케이션에 CoaXPress-over-Fiber를 사용하면 어떤 이점이 있습니까?
-- 초고속 데이터/프레임 속도
-- 모든 길이 요구 사항을 충족하는 다양한 액세서리 및 케이블 연결 옵션
-- 낮은 CPU 오버헤드, 짧은 대기 시간, 낮은 지터 이미지 획득
-- PC 성능당 최대 카메라 수
-- 매우 경쟁력 있는 비용 대비 성능 비율
-- JIIA 및 IEEE 표준화로 인해 업계에서 폭넓게 수용됨

 

 

 

출처 : https://www.euresys.com/en/cxp-over-fiber

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