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© Copyright 2014 Xilinx, Inc. Xilinx, the Xilinx logo, Artix, ISE, Kintex, Spartan, UltraScan, Virtex, Vivado, Zynq, and other designated brands included herein are trademarks of Xilinx in the United States and other countries. All other trademarks are the property of their respective owners. 本資料は表記のバージ ョ ンの英語版を翻訳したもので、 内容に相違が生じ る場合には原文を優先します。 資料によっては英語版の更新に対応していないものがあります。 日本語版は参考用と し てご使用の上、 最新情報につきま し ては、 必ず最新英語版をご参照 く だ さい。 WP453 (v1.0) 2014 7 13 japan.xilinx.com 1 ザイリンクスとそのアライアンス パートナーである Sensor to Image 社は、拡大する高性能マシン ビジ ョ ン市場向けにハード ウ ェ ア、 ソ フ ト ウ ェ ア、 IP、 およびターンキー システム ソリューショ ンを開発しました。 ホワイ ト ペーパー : 7 シリーズ FPGAZynq SoC WP453 (v1.0) 2014 7 13 ザイリンクスの 7 シリーズテクノロジを 使用する高性能マシン ビジ ョ ン システム 著者 : Mark Timmons (ザイリンクス)Werner Feith (Sensor to Image GmbH) 概要 マシン ビジ ョ ン市場では、 ハイエン ド ビジョン システムにおけるピクセル レー ト の増加が 顕著です。 こ の急激な成長は、 導体 メ ーカーおよび半導体市場では長年にわた り 当然の こ と と して受け入れられているムーアの法則をすでに超え、 最小限のケーブル数で 100m の伝送 距離を 10G+ の伝送速度で完全サポー ト する高性能コ ネ ク テ ィ ビテ ィ への需要が急速に高 まっています。 このホワイト ペーパーでは、 そのよ う な高性能な最新テ ク ノ ロジのシステム要件について考 察し、ザイリンクスの 7 シリーズ FPGA をベースに設計された規格準拠のターンキー マシン ビジョン システムについて説明します。ザイ リ ンクス デバイスをベースとするターンキー リューションは、ザイリンクスのマシン ビジョン パートナーである Sensor to Image GmbH (S2I) 社が提供しています。 こ こ では、 低消費電力、 低シ ス テ ム コ ス ト 、 そ し て将来的に よ り 高いシ ス テ ム負荷要件に対 応で き る よ う に簡単に拡張可能な ス ケー ラ ビ リ テ ィ な ど、 ク リ テ ィ カルな アプ リ ケーシ ョ ン 要件を満たすザイ リ ン ク ス ソ リ ューシ ョ ンをい く つか紹介し ます。 ザイリンクスと S2I 社が共同で取り組んだ結果、 今日の市場で求められる さ まざまなマシン ビ ジ ョ ン の課題に対応す る カ メ ラ / フレーム グラバー ハー ド ウ ェ アや信頼性の高い規格準拠 のソフトウェアなど、業界をリードする完全ソリューションが実現しました。

ザイリンクスの 7 シリーズ テクノロジを 使用する …...ザイリンクスとそのアライアンス パートナーである Sensor to Image 社は、拡大する高性能マシン

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© Copyright 2014 Xilinx, Inc. Xilinx, the Xilinx logo, Artix, ISE, Kintex, Spartan, UltraScan, Virtex, Vivado, Zynq, and other designated brands included herein are trademarksof Xilinx in the United States and other countries. All other trademarks are the property of their respective owners.

本資料は表記のバージ ョ ンの英語版を翻訳したもので、 内容に相違が生じる場合には原文を優先します。 資料によっては英語版の更新に対応していないものがあります。日本語版は参考用と してご使用の上、 最新情報につきましては、 必ず最新英語版をご参照く ださい。

WP453 (v1.0) 2014 年 7 月 13 日 japan.xilinx.com  1

ザ イ リ ン ク ス と そのア ラ イ アン ス パー ト ナーであ る Sensor toImage 社は、拡大する高性能マシン ビジ ョ ン市場向けにハード ウェア、 ソ フ ト ウ ェア、 IP、 およびターンキー システム ソ リ ューシ ョンを開発しました。

ホワイ ト ペーパー : 7 シリーズ FPGA、 Zynq SoC

WP453 (v1.0) 2014 年 7 月 13 日

ザイリンクスの 7 シリーズ テクノロジを使用する高性能マシン ビジョン システム

著者 : Mark Timmons (ザイリンクス)、 Werner Feith (Sensor to Image GmbH)

概要

マシン ビジ ョ ン市場では、 ハイエンド ビジ ョ ン システムにおけるピクセル レートの増加が顕著です。 この急激な成長は、 導体メーカーおよび半導体市場では長年にわたり当然のこ とと して受け入れられているムーアの法則をすでに超え、 最小限のケーブル数で 100m の伝送距離を 10G+ の伝送速度で完全サポー トする高性能コネクテ ィ ビテ ィへの需要が急速に高まっています。

このホワイ ト ペーパーでは、 そのよ うな高性能な最新テク ノ ロジのシステム要件について考察し、 ザイ リ ンクスの 7 シ リーズ FPGA をベースに設計された規格準拠のターンキー マシンビジ ョ ン システムについて説明します。ザイ リ ンクス デバイスをベース とするターンキー ソリ ューシ ョ ンは、 ザイ リ ンク スのマシン ビジ ョ ン パート ナーである Sensor to Image GmbH(S2I) 社が提供しています。

こ こでは、 低消費電力、 低システム コス ト、 そして将来的によ り高いシステム負荷要件に対応できるよ うに簡単に拡張可能なスケーラビ リ ティなど、 ク リ ティカルなアプリ ケーシ ョ ン要件を満たすザイ リ ンクス ソ リ ューシ ョ ンをいくつか紹介します。

ザイ リ ンクス と S2I 社が共同で取り組んだ結果、 今日の市場で求められるさまざまなマシンビジ ョ ンの課題に対応するカ メ ラ /フレーム グラバー ハード ウェアや信頼性の高い規格準拠のソフ ト ウェアなど、 業界を リードする完全ソ リ ューシ ョ ンが実現しました。

WP453 (v1.0) 2014 年 7 月 13 日 japan.xilinx.com  2

ザイリンクスの 7 シリーズ テク ノロジを使用する高性能マシン ビジ ョ ン システム

はじめに大型フラ ッ ト パネル ディ スプレイの品質測定などの多くの新しいアプリ ケーシ ョ ンが大量生産ニーズに応えるために、マシンビジ ョ ン アプリ ケーシ ョ ンに高解像度カメ ラや高フレーム レート を求めるよ うにな り ました。高解像度の高速画像キャプチャなどの同じ要件を持つほかのアプリ ケーシ ョ ンは、 半導体ウェハー検査、 PCB 検査、 小包認証など数多くあ り ます。 このよ うなアプリ ケーシ ョ ンが拡大するのに伴って帯域幅への要求が高ま り ます。

マシン ビジ ョ ンの需要は多様化し、 ロー、 ミ ッ ド、 ハイエン ド システムに及ぶため、 このホワイ ト ペーパーでは総帯域幅が 10Gb/s またはそれ以上の リ ンク速度を求めるアプ リ ケーシ ョ ンに焦点を当てています。 この分野の設計者は、 技術的に非常に難しい問題に直面する こ とが少な く あ り ません。 そこで、 ザイ リ ンク スの 7 シ リーズ (Zynq® All Programmable SoCを含む) の強力な最新技術を用いて、 これらの問題を解決します。 こ こで説明するスケーラブルなソ リ ューシ ョ ンは、 性能が実証された堅牢なシステム プラ ッ ト フォームを提供し、 最大 100m までの距離で非常に高いピクセル レー ト に対応します。

マシン ビジ ョ ン コネクテ ィ ビテ ィ用の次世代技術開発では、 システム全体のデザインで主に 3 つの要素 (コス ト 、 性能、 リモートでの電源投入や熱考慮を含む消費電力) が考慮されました。 このホワイ ト ペーパーで説明するソ リ ューシ ョ ンは、 これらの要件を満たすと同時に、市場での長寿命が踏まえられいます。 ザイ リ ンクスのデバイス ファ ミ リは、市場存続期間が長いこ とで知られており、 通常であればザイ リ ンクス製品が最初に製品化されてから寿命を迎えるまで 10 年以上あ り ます。 さ らに、こ こで紹介するすべてのマシン ビジ ョ ン ソ リ ューシ ョ ンは、一般的に利用されている通信規格に基づいて実装されています。

Zynq-7000 All Programmable SoC ファ ミ リ を導入するこ とによって、 インテ リ ジェン トかつプログラマブルなデバイスで 10G+のコネクティビティ技術をサポートできるよ うにな り、 MVtec 社製 HALCON など、広範な高性能マシン ビジ ョ ン ソフ ト ウェアを駆動できます。システムにマシン ビジ ョ ン ソフ ト ウェアを搭載し、ビジ ョ ン ベース処理の高速化に Zynq デバイスのプログラマブル ロジッ ク (PL) を用いて最先端画像処理機能を設計します。これらの機能に、Zynq デバイス内の高性能 ARM® デュアル Cortex™-A9 プロセッシング システムを組み合わせて使用します。 この組み合わせは、Zynq デバイスを使用する次のよ うなコンパク ト ビジ ョ ン システム アプリ ケーシ ョ ンに使用できます。

10G+ の高性能コネクティビティを備えたエンベデッ ド レシーバー

PC が不要の低消費電力でカスタマイズ可能なエンベデッ ド プラ ッ ト フォーム

長寿命

高効率のプログラマブル プラ ッ ト フォーム

o Zynq デバイスの PL における高速化されたビジ ョ ン処理

o Zynq デバイスの PS における高性能逐次処理 (最大 1GHz)

マシン ビジョン システム向けの確実なコネクティビティ  ソリューション

標準的なマシン ビジ ョ ン システムでは、 マシン ビジ ョ ン カメ ラ (CMOS/CCD 撮像装置と画像のプリプロセッシング機能を搭載) で映像がキャプチャされます。 その後、 これらの映像は、 PC ベースのフレーム グラバーまたはエンベデッ ド フレーム グラバー (コンパク ト ビデオ システム) へリ アルタイムに低レイテンシで転送されます。 図 1 を参照してください。

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ザイリンクスの 7 シリーズ テク ノロジを使用する高性能マシン ビジ ョ ン システム

これらのシステムは、 GigE Vision、 Camera Link、 Firewire、 USB 2.0、 最新規格 USB3 Vision など定着したインターフェイス規格に大き く依存しています。 これらの規格は、 ほとんどのロー エンド / ミ ッ ドエンド アプリ ケーシ ョ ン要件を満たし、 フレーム グラバーへ画像を転送するのに十分な リ ンク帯域幅を提供します。

も う 1 つ考慮すべき点は、 フレーム グラバー /ビジ ョ ン処理機能の位置から離れた場所にカメ ラを配置するアプリ ケーシ ョ ンにおける要件です。 たとえば、 Camera Link や USB3 Vision などの規格は 5Gb/s 超の高速転送が可能ですが、 転送距離は数メート ル以内に制限されます (高価な特殊ケーブルを使用しない場合)。 そこで、 イーサネッ ト 上で 10G 帯域幅をサポー トするCoaXPress (CXP) や GigE Vision V2 などの新しいマシン ビジ ョ ン規格が用いられます。100m 以上のケーブル長をサポートできるソ リ ューシ ョ ンが提供されるこ とで、ビジ ョ ン システムのシステム インテグレーター企業は必要に応じて柔軟に使い分けができます。

銅ケーブルで高速通信を行う も う 1 つの選択肢は、Camera Link HS です。この規格は、複数ペア (4) に 10G のコネクティビティを提供できますが、通信距離は 15m までに制限されています。 この規格のケーブル ソ リ ューシ ョ ンは、 CX-4 Infiniband に基づいており、 その他の銅ケーブル ソ リ ューシ ョ ンと比べて高価で、 固定アプリ ケーシ ョ ンに最適です。 これ以外の規格では、 信頼性が損なわれる可能性があ り ます。 また、 GigE Vision のよ うに、 光ファイバーを使用してサポート距離を 300m 以上にまで拡大するこ と も可能です。

GEV2.x の一部である 10G GigE Vision は、イーサネッ ト規格でサポート されているすべてのビッ ト レートおよびケーブル接続/バンドル技術をサポート しています。 たとえば、 4 レーンでリ ンク アグ リゲーシ ョ ン (LAG) を行う 10G イーサネッ ト技術は、1 キロ メートル以上の伝送距離に QSFP+ コネクタを使用できます。当然、 コス ト と性能の ト レードオフを考慮する必要があ ります。

以上のソ リ ューシ ョ ンおよびその他のコネクティビティ ソ リ ューシ ョ ンの要件と性能は、 表 1 を参照してください。

X-Ref Target - Figure 1

図 1 :基本のマシン  ビジ ョ ン  システム

表 1 : マシン  ビジ ョ ン コネクティ ビテ ィ規格の比較 

CoaXPress Camera Link GigE Vision 1.x USB3.0 GigE Vision 2.x Camera Link HS

シングルリ ンク スピード

6.25Gb/s2Gb/s

(ベース、 1 ケーブル)1Gb/s 5Gb/s 最大 10Gb/s 3.125Gb/s

最大スピードN * 6.25 Gb/s(N ケーブル)

5.5Gb/s (Deka、 2 ケーブル)

2Gb/s(LAG)

5Gb/s20/40Gb/s (2/4 LAG)

2N * 3.125Gb/s (N ケーブル)

コス ト低 ~ 高

(フレーム グラバーが必要)中 ~ 高

(フレーム グラバーが必要)中 低 中/高 中

複雑レベル 低 低 高 中 High 中

WP453_01_061814

Industrial PC or PLC

Camera

Sensor

Linear RobotSystem RL 10

Lighting

Lighting – Various Sources

CameraTelecentric

CCD/CMOS CameraAnalog CameraSmart Camera

User Interface

SoftwareApplications

Image Processing BoardFrame Grabber

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ザイリンクスの 7 シリーズ テク ノロジを使用する高性能マシン ビジ ョ ン システム

このホワイ ト ペーパーでは、 これらの新しい高帯域幅技術に焦点を当てて説明します。

ザイ リ ンクスにはすでに、 Virtex®-7 デバイスで送信/受信ワイヤー ペアあた り 28G を超える性能を実現する技術があ り ます。これらの技術を組み合わせて使用するこ とで、 100Gb/s の超高帯域幅リ ンクを実現できます。 現在、 このよ う な技術は超ハイエンドのアプリ ケーシ ョ ン向けですが、 技術が成熟して新しい世代のザイ リ ンクス All Programmable デバイスが市場に導入されれば、 今後は広範なアプリ ケーシ ョ ンに使用される可能性があ り ます。

10G+技術 : 高性能ビジ ョ ン  システムCoaXPress および 10Gb/s の GigE Vision 2.x (10G GigE Vision と して省略) などの技術については、高帯域幅要件に対応するオプシ ョ ンと してすでに説明しました。 こ こでは、 その他のソ リ ューシ ョ ンについて説明し、 これらの技術によって簡単に達成できるレベルからさ らに高い帯域幅へと拡張する場合の懸案事項についても説明します。 たとえば、 GigE Vision 規格内でリ ンクアグ リゲーシ ョ ン (LAG) を使用し、1G リ ンクを結合して 2G リ ンクにするこ とは可能ですが、それ以上の拡張は困難だと考えらえています。

CXP や 10GE Vision などの高速通信リ ンクを使用しない場合、 システム設計者は、 スループッ ト要件を満たすためによ り多くのリ ンクに画像を転送するこ と とな り、 結果的に、 表 2 に示すよ うな課題や懸案事項が生じます。

マシン ビジ ョ ン システムに高スループッ ト レート を求める設計者は、 CXP および 10GE Vision などのシステムを利用することで、 ケーブルやコネクタの数が増えるよる複雑化やコス ト増を伴わずに、 高帯域幅のビデオ転送を実現できます。 また容易に変更/拡張できるプラ ッ ト フォームをサポートするため、 変化の激しい市場要件にも対応可能です。 ピクセル レートへの要求が日々高まる中、 「将来的な要件にも対応する」 要素を備えたシステム設計が重要です。 たとえば、 CXP はリ ンク追加を許可して 25Gb/s を実現にし (シングル ハイブリ ッ ド ケーブルにも対応) 、10 GigE Vision はデュアル ポート LAG を可能にします。

さ らに、10 GigE Vision の統合を容易にするため (およびコス ト を削減するため)、ザイ リ ンクスの Kintex®-7 および Virtex-7 ファミ リは、ザイ リ ンクスの 10GBase-R IP ブロ ッ クを使用して SFP+/CFP 光ファイバー モジュールへ直接接続できるよ うサポートしています。

ケーブル配線 Coaxial カスタムのマルチコア Cat-6 複雑、量産

Cat-6、光ファイバー

CX-4

最大距離 100m/50m 10m/7m 100m 3m ファ イバー 20Km 超

15m、ファ イバー

300m 超

データ完全性 CRC、 8B/10B なしCRC、 8B/10B、再送信機能

CRCCRC、 8B/10B

または 64B/66B、再送信機能

CRC、再送信機能

リ アル タイム ト リ ガー

あ り (±4ns) あ り なし なしあ り

(IEEE1588 に基づく ) (>25 ns)

なし

表 1 : マシン  ビジ ョ ン コネクティ ビテ ィ規格の比較  (続き)

CoaXPress Camera Link GigE Vision 1.x USB3.0 GigE Vision 2.x Camera Link HS

表 2 : 高スループッ ト を実現するために複数リンクを使用

複数リンクのマイナス要素 理由/結果

信頼性が低下 機械的な接続およびケーブル数が増加するため

消費電力が増加 システム内のト ランス ミ ッ ター数が増加するため

相互接続が複雑化

ケーブル数、 コネクタ数、 処理量が増加するため装置が複雑化

LAG デザインが複雑化

コンポーネン ト コス トが増加

フレーム グラバーが複雑化よ り多くのポー ト があるフレーム グラバーが必要になるため、 または標準の Ethernet NIC (GigE Vision) から遠ざけるため

スケーラビ リティが低下 リ ンク帯域幅のヘッ ドルームが減少するため

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ザイリンクスの 7 シリーズ テク ノロジを使用する高性能マシン ビジ ョ ン システム

これらの技術によってカメ ラのプリプロセッシング要件が抑えられ、 帯域幅削減に必要となる複雑な画像処理を行わなくても画像を転送できるよ うにな り ました。 フレーム グラバー /PC ですべての画像処理を実行できるため、 システム全体のフッ トプリ ン トが減少します。

10G+ 技術を使用したサンプル システムこのセクシ ョ ンで示す数値は、このホワイ ト ペーパーで説明する高速テク ノ ロジによってサンプル システムがどれほど メ リ ット を享受するかを表します。 これらのシステムは、ザイ リ ンクス 7 シ リーズの All Programmable テク ノ ロジを活用しています。これらは技術評価用に S2I 社から提供されており、 ラ イセンスが必用な IP 構築ブロッ クまたはデザイン サービスによる完全な製品実装のサポートが含まれます。

ザイリンクスの 7 シリーズ ファ ミ リ

ザイ リ ンクスの 7 シ リーズ All Programmable テク ノ ロジは、 多様なデバイス展開で高性能システムのニーズに応え、 複数のカメ ラ間で IP および機能を移植でき る柔軟なプラ ッ ト フォームを構築するために使用可能です。 ザイ リ ン ク スが提供するArtix®-7 ファ ミ リ デバイスは低コス ト システムの要件を満たし、高性能 Kintex-7 ファ ミへ、あるいはさらに高いレベルの性能(100G) と統合を実現する Virtex-7 ファ ミ リへ拡張できます。

Artix‐7 ファ ミ リ

http://japan.xilinx.com/products/silicon-devices/fpga/artix-7/index.htm

主な機能 :

Artix-7 ファ ミ リは、 小規模から大規模まですべてのデバイス ファ ミ リに標準機能と して高速シ リ アル コネクティ ビティを備えた最初のローエンド FPGA です。 6.6Gb/s 対応のト ランシーバーを備えたこのデバイスは、 CoaXPress および最大 12 チャネルをサポートする低コス ト フレーム グラバーなどの低コス ト カ メ ラに最適です。 4 本の ト ランシーバー チャネルをハードPCI Express® ブロ ッ ク と接続して使用し、 PCIe Gen2 コネクティビティを提供できます。

温度および電圧レールのモニタ リ ング機能を統合し、 ビル ト インのシステム モニター機能を搭載した低消費電力 7 シ リーズArtix-7 ファ ミ リは、 消費電力を抑えたマシン ビジ ョ ン カメ ラの設計に最適です。

Artix-7 ファ ミ リはまた、 Spartan®-6 デバイスよ り も 30% 以上高速化されたクロ ッ クで駆動できる高性能ロジッ クを備え 、 多くのデザインに広範なロジッ ク リ ソース (35,000 ~ 200,000 ロジッ ク セル) を提供します。

Kintex‐7 ファ ミ リ

http://japan.xilinx.com/products/silicon-devices/fpga/kintex-7/index.htm

主な機能 :

Kintex-7 ファ ミ リは、 CoaXPress および Camera Link 実装向けの高性能 (Virtex-6 デバイス ク ラス) フレーム グラバー ソ リ ューシ ョ ンに最適です。 最大ロジッ ク セル数 478,000 をサポートする Kintex-7 デバイスは、 最適な費用対性能比を実現します。 また、最大 2,845GMAC/s の DSP 処理能力が広範な映像処理性能を可能にし、最大 34Mb のオンチップ メモ リが集中する DSP 処理および低レイテンシ バッファ リ ングをサポート します。

Kintex-7 デバイスに採用されている低電力 HLP 28nm プロセスは、 最高性能の高帯域幅カメ ラ向けのプラ ッ ト フォームと して最適です。12.5Gb/s で駆動する最大 32 個のト ランシーバーのシ リアル コネクティビティは、カメ ラ インターフェイスやフレーム グラバー レシーバー リ ンクに確実な最高性能コネクティ ビティ サポート を提供するだけでなく、 ハード化された省電力のレイヤー 2 機能を備えた PCIe Gen2 x8 サポート も提供します。

WP453 (v1.0) 2014 年 7 月 13 日 japan.xilinx.com  6

ザイリンクスの 7 シリーズ テク ノロジを使用する高性能マシン ビジ ョ ン システム

Virtex‐7 ファ ミ リ

http://japan.xilinx.com/products/silicon-devices/fpga/virtex-7/index.htm

主な機能 :

最大 200 万個のロジッ クセルを備える Virtex-7 FPGA は、5TMACS 以上の DSP スループッ ト を提供するため、Smart Video アプリ ケーシ ョ ンに最高レベルの映像処理能力をもたらします。 これらのリ ソースを使用して、 1 ク ロ ッ ク サイクル間によ り多くの処理を実行可能な大規模なパラレル データ処理アーキテクチャを構築できます。 最大 88 個の高度なシ リ アル ト ランシーバーを搭載する Virtex-7 FPGA を利用した場合は、 4Tb/s 以上のシ リ アル帯域幅を実現できます。

28nm ノードの FPGA テク ノ ロジで最高性能 (最大 28Gb/s) のト ランシーバーを備えたこのファ ミ リは、 最小のフッ トプ リ ン トとボード スペースに最先端の光ト ランシーバーを搭載して、 最先端の 100G イーサネッ ト ソ リ ューシ ョ ンをサポート します。

最大 16 レーンの PCIe Gen3 統合ブロッ クが高性能フレーム グラバーの構築に必要なコンポーネン ト を提供します。

CoaXPress (CXP) と  10G+ システム

CoaXPress (CXP) は、 RG59 タイプの 75 同軸ケーブルでビデオや静止画像を転送 (アップ リ ンクには低速制御チャネル) するための非対称型高速ポイン ト間シ リ アル通信の規格です。元々、カメ ラ とフレーム グラバー ベンダーの共同組合によって定義された規格で、現在では日本インダス ト リ アルイ メージング協会 (JIIA) が管理しています。AIA (Automated Imaging Association)、EMVA (European Machine Vision Association)、 および JIIA が承認する国際規格と して認可されています。

CXP は、 競合技術よ り優れたメ リ ッ ト (例 : 高い帯域幅) をもたらすと同時に、 リーチ (範囲)、 確定性、 堅牢性、 容易なアップグレード、 低い複雑性、 低コス ト などの重要な要件にも対応します。

図 2 に、 CXP システムの主な構築ブロ ッ クを示します。

以前は、 Camera Link 規格が最も高い帯域幅を提供していました (850MB/s、 10 タ ップ モード )。 センサー技術が進歩するに連れて、 大規模化かつ高速化された新世代イ メージ センサーでは、 このデータ帯域幅が十分とは言えなくな り ました。

また Camera Link は、最大ケーブル長 ( リ ピーターの追加なし ) がわずか 10m である点も十分ではない理由と考えられるよ うにな り ました 。 この距離は、 最大動作スピードの 85MHz でもサポート されません。 一方、 CXP は同軸ケーブルと最新のト ランシーバー技術を使用して、 リ ピーターなしで 100 メートル以上の距離をカバーできます。

Gigabit Ethernet (GigE Vision で使用される ) は、CXP と同じ範囲のケーブル長ですが、低レイテンシおよび低ジッター ト リ ガーといった CXP の特性を備えていません。 確定的なイ メージ キャプチャやカメ ラ制御を必要とするアプ リ ケーシ ョ ンでは、 これらの特性が重要です。

X-Ref Target - Figure 2

図 2 : CXP シングル接続の詳細

WP453_02_061814

FrameStore +CameraControl

Electronics

Up to 100 Meters

- Image data- Control- Triggering- GPIO- Power (13W)

75 Coax

Up to6.25 Gb/sDownlink

Up to20 Mb/sUplink

Up to6.25 Gb/sDownlink

Up to20 Mb/sUplink

Up to1000 mA

DCUp to

1000 mA DC

HighDefinitionCamera

ElectronicsEQCO62T20

EQCO62R20

Source: Microchip Technologies

WP453 (v1.0) 2014 年 7 月 13 日 japan.xilinx.com  7

ザイリンクスの 7 シリーズ テク ノロジを使用する高性能マシン ビジ ョ ン システム

実際に達成可能な リ ンク距離は、 次に依存します。

必要とする リ ンク レート

ケーブル サイズ (直径)

ケーブル メーカー

PHY (EQCO62T20/R20) を提供している EqcoLogic 社は、 さまざまな組み合わせの詳細を次のリ ンク ページで説明しています。http://www.eqcologic.com/products2.asp?title=EQCO62T/R20&PID=8

このよ うなシステムは、 ザイ リ ンクスの 7 シ リーズ FPGA テク ノ ロジを使用して実現できます。 図 3 に、 Artix-7T デバイスへの統合例を示します。 右側の図は、 FPGA への統合を構築ブロ ッ ク (HDL) 見地で表しています。

高性能カメ ラを設計する際、 設計者は次のよ うな課題に直面します。

電圧

スペース

拡張性/柔軟性

メモ リ インターフェイスの性能

コス ト

X-Ref Target - Figure 3

図 3 : Artix‐7T FPGA に実装したEqcoLogic PHY と  社の IP パッケージを使用する  4 レーンの CXP カメラ

WP453_03_062314

Artix-7T FPGA (withIntegrated GTP Transceivers)

4 MP, 75 f/sImager

CXP (4 Lanesx 6.25 Gb/s)

= 25 Gb/s Total

EQCO62T20

EQCO62T20

EQCO62T20

EQCO62T20

CCD I/F& ISP

XilinxMicroBlaze™EmbeddedProcessor

CXP TX IP(GTPs)

Sensor

GlueLogic

CPU -or-

VHDLCore

Interface

EqcoLogic CXP PHY

VHDL Top Level

OptionalMemory Controller

CXP PacketComposer

CXP Packet InterfacePrioritization and

Transceivers

HDL Building Blocks

WP453 (v1.0) 2014 年 7 月 13 日 japan.xilinx.com  8

ザイリンクスの 7 シリーズ テク ノロジを使用する高性能マシン ビジ ョ ン システム

低コス トのザイ リ ンクス Artix-7T FPGA は次を提供します。

低消費電力で高度に統合されたシステム

o 32 ビッ ト RISC ソフ ト コン ト ローラー (ザイ リ ンクスの MicroBlaze™ エンベデッ ド プロセッサ)、画像信号処理ブロック、 およびイ メージャーのインターフェイスを 1 つのデバイスに実装

o CXP ケーブルに供給される最大電圧は 13W (ただし、 カメ ラ メーカーは 3W 以下に抑える )。 ザイ リ ンクスの Artix-7Tデバイスは、 最新の低電力 28nm テク ノ ロジを採用しているため、 これを実現可能

o 信頼性向上のため、 XADC (AMS) システム モニターが PCB の電圧および温度を監視

拡張性/柔軟性

o Artix-7 ファ ミ リの I/O は柔軟性に優れているため、 さまざまなインターフェイス規格 (LVDS、 MIPI-CSI-2) に対応でき、 広範なイ メージャー タイプ (CCD、 CMOS) と接続可能。

性能

o バッファ リ ングや画像処理用に、 必要に応じたメモ リ インターフェイスをサポート (最大 1,066Mb/s の DDR2/3)

o 各レーン最大 6.6Gb/s の高速ト ランシーバー (GTP) を搭載

– ローエンド FPGA ファ ミ リの中で最も高性能な ト ランシーバー

– CXP EqcoLogic PHY へインターフェイス

– FPGA リ ソース向けに最適化された S2I 社製 CXP Tx コア (表 3 参照)–

通常はカメ ラ となる送信 (Tx) 機能用の CXP IP は、S2I 社から提供されており、マシン ビジ ョ ン規格で求められるファンクシ ョン ブロ ッ クをサポート します。この実装は、ザイ リ ンクス テク ノ ロ向けに最適化されており、最小限のプログラマブル ロジック リ ソースを使用して高性能を実現します。 図 4 に、 主なファンクシ ョ ン ブロ ッ クを示します。

表 3 : Artix‐7 デバイスのリソース表 ‐ S2I の実装 : 6.25Gb/s で 2 レーンをサポートする  CXP カメラ  (CXP6)

ターゲッ ト  デバイス

LUT (%) FF (%) DSP48 18Kb ブロック  RAM

XC7A200T 3% 1% 0 11

注記 :1. このデザインには MicroBlaze プロセッサが含まれます。

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ザイリンクスの 7 シリーズ テク ノロジを使用する高性能マシン ビジ ョ ン システム

このよ うな 2 チャネル デザインは、 効率的な高速カメ ラ デザインの実現に大きなメ リ ッ ト をもたらします。 2 チャネル CXP6ソ リ ューシ ョ ンの実際のスループッ トは約 9.5Gb/s で、 インターフェイスの消費電力は約 200mW です。

CXP コネクティビティのフッ トプ リ ン トは、ボード スペースと コス ト を抑えるよ う最適化されています。物理的インターフェイスは、 約 2cm x 1cm の PCB スペース範囲内でサポート されています。 一方、 SFP+ モジュール ケージを使用する光イーサネッ ト ソ リ ューシ ョ ンでは、 約 3cm x 1cm の PCB スペース範囲が必要です。

ハード ウェアの観点からシステム全体を見る場合は、 CXP リ ンクのフレーム グラバー (Rx) を考慮しなければなり ません。 一般的なフレーム グラバーは複数カメ ラの接続をサポート し、 非常に高い帯域幅を必要と します。 したがって、 よ り高い性能を達成できる FPGA ファ ミ リが求められます。ザイ リ ンクスの Kintex-7 FPGA は、高い統合性を実現する低消費電力ソ リ ューシ ョンを提供し、 次をサポート します。

最大 32 個のト ランシーバー入力

1,866Mb/s レートの複数の広帯域幅メモ リ コン ト ローラー

高速 PC コネクティビティ用の PCIe Gen2 x8 統合ブロッ ク

図 5 を参照して ください。

X-Ref Target - Figure 4

図 4 : CXP Tx IP のブロック図

WP453_04_061814

I/OChannel

Controller

UplinkTransport

LayerController

ControlChannel

Controller

LinkTest

Controller

PacketArbiter

I/O Channel Interface

DownlinkTransportLayer

SerialUplinkStream

BusmasterArbiter

StreamArbitration and

Distribution

LinkLayer

Controller

LinkStream FIFO

StreamPacketizer

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Tx IP S2I のサポート と同様に、CXP receiver IP ブロ ッ ク (Rx) もシングルまたは複数チャネルのコンフ ィギュレーシ ョ ンで実装できます。 フレーム グラバーの実装では複数チャネル コンフ ィギュレーシ ョ ンが一般的です。 図 6 に、 Rx IP の主なファンクシ ョ ン ブロ ッ クを示します。 デバイスのリ ソース情報は、 表 4 を参照してください。

X-Ref Target - Figure 5

図 5 : 7 シリーズを使用する CXP システム ブロック図

X-Ref Target - Figure 6

図 6 : CXP Rx IP ブロック図

WP453_05_061814

Artix-7 FPGA(with GTP Transceivers)

CXP(4 Lanes @ 6.25 Gb/s)

Kintex-7 Device (PCIe Frame Grabber)or Zynq AP SoC (Embedded Frame Grabber)Multiple Lanes of CXP RX

Software Solution of GENiCAMHALCON for Zynq AP SoC(for Embedded Frame Grabber)

GTX1

GTX4

Camera 4

Camera 3

Camera 4

CCD Interface + ISP +

MicroBlaze Processor + CXP Tx IP

WP453_06_061814

BushmasterArbiter

I/O Channel Interface

ControlChannel

Bushmaster

ControlChannel Bus

Downlink TransportLayer - link 0Serial UplinkStream - link 0

Video 0

Stream HeaderInterface 0

Video 1

Stream HeaderInterface 1

Video N

Stream HeaderInterface N

StreamingChannel 0

StreamingChannel 1

StreamingChannel N

Linklogic 0

(master)

Linklogic 1

Linklogic M

StreamArbitration

andDistribution

Downlink TransportLayer - link 1Serial UplinkStream - link 1

Downlink TransportLayer - link MSerial UplinkStream - link M

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機能がハードウェア ブロッ クで提供される とする と、デザインは必要なソフ ト ウェア コンポーネン トでサポート される必要があ り ます。 CoaXPress ではプロ ト コルが適切に定義されており、 GeniCam ソフ ト ウェア規格をサポート しているため、 カ メ ラとフレーム グラバー間のインターフェイスが容易になり ます。 GeniCam ソフ ト ウェア規格は、 GigE Vision や Camera Link などのコネクティビティ規格に対応する確実なソ リ ューシ ョ ンと して定評があ り ます。 また、物理的なコネクティビティ レイヤーとは無関係であるため、 異なるコネクティビティ規格へシームレスに切り換え可能です。

図 7 は、CXP のフル システム (Tx および Rx) をサポートするために必要なソフ ト ウェア コンポーネン トの例を示しています。このコンポーネン ト図は、 PC フレーム グラバー (Rx) に基づいています。 表示されているブロ ッ クは、 ザイ リ ンクスの 7 シリーズ テク ノ ロジ向け CXP 製品ポート フォ リオの一部と して S2I 社が提供するものです。

表 4 : Kintex‐7 デバイスのリソース表 (S2I の実装) : 6.25Gb/s で 4 レーンをサポートする CXP レシーバー (CXP6)

ターゲッ ト  デバイス

LUT (%) FF (%) DSP48 36Kb ブロック  RAM

XC7K325T 2% 1% 0 17 (3%)

注記 :1. これらのリ ソース予想値は、 インターフェイス IP のみを対象と しています。

X-Ref Target - Figure 7

図 7 : S2I 社製の CXP システム ソフ トウェア コンポーネン ト

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Camera

PC Software

Frame Grabber

Optical/Mechanical System

CCD/CMOS Design

Pixel Processing

CXP TX InterfaceS21 CXP TX Offer, Certified Reference Design

Kernel Driver

Grabber GenCP/TL Interface

Application GenCP/TL IF

Image Processing

User Applications

S21 Core Solution

System Block

CXP RX Interface

Memory Controller

PCIe InterfaceS21 CXP RX Offer, Reference Design

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GIGE VISION と 10G+ システムイーサネッ ト ベースのシステムは、その高いスケーラビ リティ (10Mb/s ~ 100Gb/s) と拡張によってコス ト を抑えられる という経済的な理由によ り、 多くの市場で一般的になり ました。 マシン ビジ ョ ンは、 イーサネッ ト ベース テク ノ ロジのメ リ ッ ト をいち早く取り入れた業界の 1 つです。

GEV2.x の一部である 10G GigE Vision は、イーサネッ ト規格でサポート されているすべてのビッ ト レートおよびケーブル接続/バンドル技術をサポート しています。 したがって、 求められるカメ ラ レンジ全体で GeniCam ソフ ト ウェア規格へ確実に適合しながら、 定評ある通信技術と新たに出現した通信技術の両方を巧みに利用できる というすぐれた選択肢です。

イーサネッ ト ベース システムで注目すべき メ リ ッ ト とは、 通常 PC でフレーム グラバー カードが必要ないこ とです。 ほとんどの場合、 標準の Ethernet NIC カード とケーブルが利用できます。 つま り、 ビジ ョ ン リ ンクの Rx 部に大幅なコス ト ダウンがもたら されます。 10G 以上の光システムは、従来の Gigabit Ethernet PHY ソ リ ューシ ョ ン以上の付加価値があるため、必然的にTx 部はコス トがかかるモジュールと して設計されます。

高性能な 10 GigE Vision カメ ラは、 ザイ リ ンクスの Kintex-7 ファ ミ リに実装可能です。 この FPGA ファ ミ リは、 光ファイバーの SFP+ モジュールへ直接接続可能にする 400MHz を超える非常に高性能な FPGA ファブリ ッ ク と高速ト ランシーバーの両方を必要とするデザインに最適なプラ ッ ト フォームを提供します。

高性能であ りながらコス トが最適化された Kintex-7 ファ ミ リは次を提供します。

低消費電力で高度に統合されたシステム

o 1 つまたは複数の 32 ビッ ト RISC ソフ ト コン ト ローラー (MicroBlaze CPU)、 画像信号処理ブロッ ク、 およびイ メージャーのインターフェイスを 1 つのデバイスに実装

o カメ ラ メーカーに Power over Ethernet (PoE) バジェッ ト内に収まるソ リ ューシ ョ ンを提供。Kintex-7 ファ ミ リは、最新の低電力 28nm テク ノ ロジを利用し省電力化を実現する と同時にハイエンド FPGA の性能を提供

o 信頼性向上のため、 XADC (AMS) システム モニターが PCB の電圧および温度を監視

o FPGA リ ソース向けに最適化された S2I 社製 10GigE Vision IP コア (表 5 参照)

拡張性/柔軟性

o Kintex-7 ファ ミ リの I/O は柔軟性に優れているため、 さまざまなインターフェイス規格 (LVDS、 MIPI-CSI-2) に対応でき、 広範なイ メージャー タイプ (CCD、 CMOS) と接続可能

性能

o バッファ リ ングや画像処理用に、 必要に応じたメモ リ インターフェイスをサポート (最大 1,066Mb/s の DDR2/3)

o 各レーン最大 12.5Gb/s の高速ト ランシーバー (GTX) を搭載

– ミ ッ ド レンジ FPGA ファ ミ リの中で最も高性能な ト ランシーバー

– SFP+ モジュールへ直接接続するため、 SFP+ PHY への外部 XAUI が不要になる

– FPGA リ ソース向けに最適化された S2I 社製 CXP Tx コア (表 5 参照)

注記 : このデザインは、 同等の CXP デザインよ り も大き く見えますが、 現デザインには、 ARP、 DHCP、 および GEV コン トロール プロ ト コルなどの基本的なイーサネッ ト プロ ト コルを実行するために実装されたソフ ト RISC CPU (MicroBlaze エンベデッ ド プロセッサと ARM AXI バス インフラス ト ラ クチャ ) が含まれます。 このソフ ト RISC CPU は、 追加の FPGA リ ソースを使用するこ とな く、 ザイ リ ンクスの PetaLogix Linux 下の FTP や www サーバーで簡単に拡張できます。 このよ うな実装は、1GB/s 以上の帯域幅で、 標準のイーサネッ ト機能とビデオ ス ト リーミ ングをシームレスに統合するために必要なハードウェアコンポーネン ト と ソフ ト ウェア コンポーネン ト を含み、イーサネッ ト ベースの規格を採用したシステムのメ リ ッ ト を最大限に活かします。

10 GE Vision camera 用のこの例からは、 1 本の光ファ イバーで標準的なイーサネッ ト物理層コンポーネン ト を利用するこ とによって、 高性能ソ リ ューシ ョ ンが簡単に実現できるこ とがわかり ます。 このよ うなコンポーネン トは、 通信ネッ ト ワークの世界で一般的とな り、 比較的低価格で購入できます (例 : 10G SFP ファ イバー モジュール、 プラグ着脱可能ケージ)。

表 5 : Kintex‐7 デバイスのリソース表 (S2I の実装) : 10G GigE Vision カメラ

ターゲッ ト  デバイス

LUT (%) FF (%) DSP48 18Kb ブロック  RAM

XC7K325T 15% 8% 0 17

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通信メディアと してイーサネッ ト を適用する主なメ リ ッ トは次のとおりです。

市販の 10G NIC を使用できるため、 フレーム グラバーが不要

マルチモード ファ イバーは高ノ イズ環境に対応でき、 長距離伝送を低コス トで実現

Kintex-7T FPGA に搭載された ト ランシーバーは、 追加の PHY を使用せずに SFP+ モジュールへ直接接続可能

これらは、 高速マシン ビジ ョ ン システムに採用したテク ノ ロジの良い点と悪い点を評価する際に検討する事柄です。

ザイ リ ンクス と S2I 社は、マシン ビジ ョ ン システム向けの業界標準を満たすハードウェアと ソフ ト ウェアのプラ ッ ト フォームを構築しました。 図 8 を参照して ください。

ZYNQ‐7000 SOC を使用する高性能 10G+ システムエンベデッ ド コンパク ト ビジ ョ ン システム (CVS) などの高帯域幅の画像処理サポート を要求する PC 以外のアプリ ケーシ ョンでは、 PC を削除して、 代わりにアプリ ケーシ ョ ン用に高度にカスタマイズされた専用のエンベデッ ド モジュールを利用するこ とで、システム全体の消費電力を大幅に削減できます。 このよ うなアプリ ケーシ ョ ンには、ザイ リ ンクスの Zynq+7000 AllProgrammable SoC ファ ミ リ を使用できます。

図 9 に、 Zynq+7000 All Programmable SoC のブロ ッ ク図を示します。 .

X-Ref Target - Figure 8

図 8 : 10G GigE Vision System Software and Hardware Components from S2I

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Camera FPGA

PC Software

Optical/Mechanical System

CCD/CMOS Design

Pixel Processing

GigE Tx Interface

Driver Network Card

TCP/IP Stack Filter Driver

SPHINX Viewer SPHINX GenTL (GigE)

Image Processing GenTL

Image Processing Library

SPHINX GigE DLL

User Application

S2I Core Solution

System Block

S2I GigE Tx Offer includes SPHINX Viewer and Certified Reference Design

GigE Vision Camera System and S2I Components

S2I DLL Source Offer

S2I GenTL Source Offer

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ザイ リ ンクスは、 エンベデッ ド アプ リ ケーシ ョ ン向けに次をサポートする高性能プロセッシング/解析プラ ッ ト フォームと して新たな Zynq-7000 ファ ミ リ を提供しています。

28 nm ク ラス FPGA のプログラマブル ロジッ ク (PL) ファブ リ ッ ク と密接に結合された、 ハード ペリ フェラルを備えた最大 1GHz の ARM 社製デュアル Cortex-A9 プロセッサ システム (PS) をサポート しています。Artix-7 および Kintex-7 の両方の性能と、 2 者間のピン互換とスケーラビ リティ もサポート されています。

MVTec 社のマシン ビジ ョ ン ライブラ リ 「HALCON」 をサポートする Linux ベースの対称型 (SMP) または非対称型 (AMP)マルチプロセッシング システムが利用できます。 このプラ ッ ト フォームは、 Silicon Software 社の Visual Applets ツールも併用できるため、 ソフ ト ウェア エンジニアは従来型の DSP およびマイ クロプロセッサの性能を上回るレベル (ハードウェア アクセラレーシ ョ ン) で、 FPGA ファブリ ッ クで独自のビジ ョ ン ベース アルゴ リズムを実行できます。

CoaXPress または 10GE Vision エンベデッ ド フレーム グラバー用の高性能ト ランシーバー

PS および PL における高速 DDR2/3 メモ リ サポート

o PS では最大 32 ビッ トの 1,333Mb/s DDR3

o PL では最大 128 ビッ トの 1,866 Mb/s

その他、オート メーシ ョ ン システムで高性能ビジ ョ ン システムと産業用ネッ ト ワーキングを統合するシステムでは、産業用イーサネッ トのサポートが必要な場合があ り ます。 シングルチップの統合ソ リ ューシ ョ ンで複数規格に対応するネッ トワーク プロ ト コルをサポー ト するには、 ザイ リ ン ク スの SoC テク ノ ロジを使用できます (例 : EtherCAT、 PROFINET、Ethernet Powerlink)。

Zynq-7000 プラ ッ ト フォームで MVTec HALCON マシン ビジ ョ ン ラ イブラ リ を利用できる という こ とは、高性能で柔軟なエンベデッ ド システムに市場で最も効果的かつ安定したマシン ビジ ョ ン ソフ ト ウェア ライブラ リ を統合できるこ とを意味します(図 10 参照)。 このよ う なシステムでは性能が重要であ り、 Silicon Software 社の Visual Applets ツールを使用して Zynq-7000 SoCの PL に配置されたマシン ビジ ョ ン プリプロセッシング機能を加速できる という こ とは、新たなレベルのエンベデッ ド性能が実現できるこ とを意味します。

X-Ref Target - Figure 9

図 9 :ザイリンクス Zynq+7000 All Programmable SoC のブロック図

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EMIOS_AXI_GP0/1 M_AXI_GP0/1

System Gates,DSP, RAM

S_AXI_HP0

S_AXI_HP1

S_AXI_HP2

S_AXI_HP3

S_AXI_ACP

ProgrammableLogic:

ARM CoreSight Multi-core & Trace Debug® ™

512 KB L2 Cache

General Interrupt Controller DMA Configuration

256 KB On-Chip MemoryTimer Counters

Snoop Control Unit (SCU)

Cortex -A9 MP Core32/32 KB I/D Caches

™ ™ Cortex -A9 MP Core32/32 KB I/D Caches

™ ™

NEON / FPU Engine™ NEON / FPU Engine™

AMBA Switches®2x SPI

2x 12C

2x CAN

2x UART

GPIO

2x SDIOwith DMA

2x USBwith DMA

2x GigEwith DMA

I/OMUX

XADC

Multi-Standards I/Os (3.3V & High Speed 1.8V) Serial Transceivers

PCIe

Mul

ti-S

tand

ards

I/O

s (3

.3V

& H

igh

Spe

ed 1

.8V

)

Artix-7/Kintex-7Device

AMBA Switches®

Processing SystemDynamic Memory Controller

DDR3, DDR2, LPDDR2Static Memory ControllerQuad-SPI, NAND, NOR

AMBA Switches®

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ザイ リ ンクスは、 業界における高性能システムの実現を証明しました。 YouTube (http://www.youtube.com/watch?v=vyBfKvis2lY)のデモ ビデオをご覧ください。マシン ビジ ョ ンの製品検査アプリ ケーシ ョ ンで、Visual Applets および HALCON でビジ ョ ン処理を 90f/s 以上高速化できるこ とを実証しています。このデモンス ト レーシ ョ ンでは、プロセッサのみをベースとするアプローチと比較して画像処理能力が 20 倍以上向上したこ とを示し、 プログラマブル ロジッ ク とデュアル ARM Cortex-A9 プロセッシング システムが密接に統合されたソ リ ューシ ョ ンの有効性を証明しています。

まとめ高性能マシン ビジ ョ ン システムへの要求が急激に高ま り、 カ メ ラやフレーム グラバーの設計者は、 低コス トかつ効率的な高帯域幅のコネクティビティおよびプロセッシング機能を実現する新しい方法を模索しています。

ザイ リ ンクスの 7 シ リーズ All Programmable デバイス ファ ミ リには S2I 社と連携したソ リ ューシ ョ ンがあ り、 このよ う な市場ニーズを満たす量産実装に向けた 10G+ ソ リ ューシ ョ ンを提供します。

このホワイ ト ペーパーで説明してきたソ リ ューシ ョ ンは、 高帯域幅システムの実現を目指すマシン ビジ ョ ン設計者がコス ト、スペース、 消費電力という観点からテク ノ ロジの選択を判断できるよ う、 いくつかの選択肢を示すものです。

このよ うなシステム ソ リ ューシ ョ ンは、IP ブロッ ク形式またはザイ リ ンクス アライアンス パートナーの S2I 社からターンキーソ リ ューシ ョ ンと して提供されています。

詳細情報およびご質問は、 ザイ リ ンクスへお問い合わせください。

X-Ref Target - Figure 10

図 10 : HALCON および Visual Applets を統合した Zynq‐7000 プラッ ト フォーム CVS 

WP453_10_061814

HALCON machine Vision SW(SW Analytics and system setup)

System ManagementLinux SMP (Network stack)

System Memory

AMBA Switches® AMBA Switches®

Dynamic MemoryController

DDR3, DDR2,LPDDR2

Static MemoryControllerQuad-SPI,

NAND, NOR

2x SPI

2x 12C

2x CAN

2x UART

GPIO

2x SDIOwith DMA2x USB

with DMA2x GigE

with DMA

I/OMUX

Temp/VoltageManagement

(XADC)

ApplicationCustom Logic

HMI/Graphics

Image Processingand Acceleration

RXCXP

CameraInputs

GIGEPHY-2

USB2PHY

Flash

SystemConnectivity

AXI-4Stream

AXI-4Stream

AXI-4 Lite

VideoOut

12C/Serial

DDR3

Machine VisionAnalytics Software

Linux SMP

Graphicsl FPGADesign Tool-Visual Applets

DDR3

Processing System

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ザイリンクスの 7 シリーズ テク ノロジを使用する高性能マシン ビジ ョ ン システム

改訂履歴次の表に、 この文書の改訂履歴を示します。

免責事項本通知に基づいて貴殿または貴社 (本通知の被通知者が個人の場合には 「貴殿」、 法人その他の団体の場合には 「貴社」。 以下同じ ) に開示され

る情報 (以下 「本情報」 といいます) は、 ザイ リ ンクスの製品を選択および使用するこ とのためにのみ提供されます。 適用される法律が許容す

る最大限の範囲で、 (1) 本情報は 「現状有姿」 、 およびすべて受領者の責任で (with all faults) とい う状態で提供され、 ザイ リ ンクスは、 本通知

をもって、 明示、 黙示、 法定を問わず (商品性、 非侵害、 特定目的適合性の保証を含みますがこれらに限られません)、 すべての保証および条

件を負わない (否認する ) ものと します。 また、 (2) ザイ リ ンクスは、本情報 (貴殿または貴社による本情報の使用を含む) に関係し、起因し、関

連する、 いかなる種類・性質の損失または損害についても、責任を負わない (契約上、不法行為上 (過失の場合を含む)、 その他のいかなる責任

の法理によるかを問わない) ものと し、 当該損失または損害には、 直接、 間接、 特別、 付随的、 結果的な損失または損害 (第三者が起こした行

為の結果被った、 データ、 利益、 業務上の信用の損失、 その他あらゆる種類の損失や損害を含みます) が含まれるものと し、 それは、 たとえ

当該損害や損失が合理的に予見可能であった り、 ザイ リ ンクスがそれらの可能性について助言を受けていた場合であったと しても同様です。

ザイ リ ンクスは、 本情報に含まれるいかなる誤り も訂正する義務を負わず、 本情報または製品仕様のアップデート を貴殿または貴社に知らせ

る義務も負いません。事前の書面による同意のない限り、貴殿または貴社は本情報を再生産、変更、頒布、 または公に展示してはなり ません。

一定の製品は、 ザイ リ ンクスの限定的保証の諸条件に従う こ と となるので、 http://japan.xilinx.com/legal.htm#tos で見られるザイ リ ンクスの販売

条件を参照して ください。 IP コアは、 ザイ リ ンクスが貴殿または貴社に付与したライセンスに含まれる保証と補助的条件に従う こ とになり ま

す。 ザイ リ ンクスの製品は、 フェイルセーフと して、 または、 フェイルセーフの動作を要求するアプリ ケーシ ョ ンに使用するために、 設計さ

れたり意図されたり していません。 そのよ うな重大なアプリ ケーシ ョ ンにザイ リ ンクスの製品を使用する場合のリ スク と責任は、 貴殿または

貴社が単独で負う ものです。 http://japan.xilinx.com/legal.htm#tos で見られるザイ リ ンクスの販売条件を参照して ください。

自動車用のアプリケーシ ョ ンの免責条項ザイ リ ンクスの製品は、 フェイルセーフと して設計されたり意図されてはおらず、 また、 フェイルセーフの動作を要求するアプリ ケーシ ョ ン

(具体的には、 (I) エアバッグの展開、 (II) 車のコン ト ロール (フェイルセーフまたは余剰性の機能 (余剰性を実行するためのザイ リ ンクスの装置

にソフ ト ウェアを使用するこ とは含まれません) および操作者がミ スをした際の警告信号がある場合を除きます)、 (III) 死亡や身体傷害を導く

使用、 に関するアプ リ ケーシ ョ ン) を使用するために設計された り意図された り も していません。 顧客は、 そのよ う なアプ リ ケーシ ョ ンにザ

イ リ ンクスの製品を使用する場合のリ スク と責任を単独で負います。

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日付 バージョ ン 内容

2014 年 7 月 13 日 1 初版