Microchip lanza chips CoaXPress 2.0 para visión artificial a 12,5 Gbps en un solo cable

En líneas de producción impulsadas por visión artificial, el cuello de botella suele ser la velocidad de captura de imagen. Microchip Technology responde con una interfaz de capa física de un solo chip que fusiona suministro de energía, vídeo, control y prueba de integridad de enlace en una solución totalmente conforme al nuevo estándar CoaXPress 2.0 de 12,5 Gbps.

En estrecha colaboración con la Japan Industrial Imaging Association (JIIA) y socios industriales clave, Microchip refinó su familia EQCO125X40 para explotar todo el potencial de la especificación CoaXPress en la planta. Los dispositivos combinan ecualizador, driver de cable y recuperación de reloj-datos (CDR) en un único chip de baja latencia y bajo consumo, permitiendo a fabricantes de cámaras y tarjetas de captura transmitir vídeo de alta resolución, señales de control y hasta 13 W de energía por un solo cable coaxial.

Esta integración simplifica el diseño del sistema, maximiza el rendimiento y facilita el despliegue en entornos de envasado de alta velocidad, inspección alimentaria e imagen industrial.

La serie EQCO125X40 es la primera implementación comercial de la especificación CoaXPress 2.0. Es retrocompatible, integra CDR en todos los niveles de velocidad e incorpora un reloj del lado de la cámara para satisfacer demandas operativas reales. El resultado es un aumento de 4 a 8 veces en el rendimiento de procesamiento, cuadruplicación de la distancia de cable alcanzable, menor consumo y latencia cercana a cero.

La tolerancia y flexibilidad de diseño mejoran aún más: los chips bloquean en todas las frecuencias a cualquier velocidad, eliminan la necesidad de múltiples canales al entregar 12,5 Gbps por un solo cable, y amplían opciones de cableado. El CDR integrado mejora el rendimiento de jitter, mientras la recuperación de reloj de baja frecuencia en la cámara elimina la necesidad de programación separada de reloj en FPGA. La prueba de integridad de enlace en tiempo real está integrada, permitiendo verificación continua del estado del cable antes y durante la operación.

«El CDR integrado permite a nuestros clientes relajar sus diseños, ya que limpia muchas complejidades que de otro modo deberían manejarse manualmente», dice Zeph Freeman, director de marketing de Microchip. «La señal de reloj de baja frecuencia que añadimos elimina la necesidad de recuperar un reloj del frame grabber, y la función de prueba de integridad de enlace es muy valorada por los usuarios».

La latencia y precisión de temporización son críticas en líneas de producción rápidas; el rendimiento del chip en estas áreas es un diferenciador clave. Freeman también señala que el dispositivo puede funcionar como repetidor de cable, extendiendo la conectividad 35–40 m adicionales.

Para diseñadores de tarjetas de captura, la nueva familia simplifica y reduce el coste de desarrollar productos robustos y de alto rendimiento. Los chips soportan pruebas previas y de calidad de cable en tiempo real y pueden escalar a 50 Gbps mediante múltiples cables.

El CTO de Active Silicon, Chris Beynon, elogia la solución ecualizadora compacta y de bajo conteo de componentes, destacando su capacidad para realizar pruebas de margen de cable en tiempo real que detectan cables envejecidos o desgastados antes de que surjan errores.

Con los dispositivos CXP de Microchip, los fabricantes pueden lograr el mismo rendimiento con dos puertos de cámara que antes requerían cuatro. El reloj de baja frecuencia en tiempo real en el lado de la cámara proporciona temporización más precisa, y los chips también actúan como repetidores, extendiendo aún más las distancias de enlace. «Soportamos el doble de throughput manteniendo los costes del sistema», apunta Andre Jacobs, director de marketing y ventas de Adimec.

Sachio Kiura, presidente de la Japan Industrial Imaging Association, expresa entusiasmo: «Estamos emocionados de ver a Microchip traer soluciones CoaXPress 2.0 de bajo consumo y alto rendimiento que cumplen plenamente la última especificación».

Más allá de la inspección industrial, Microchip prevé que su familia CoaXPress 2.0 transformará monitorización de tráfico, vigilancia, sistemas de inspección médica y soluciones de visión embebida. La familia forma parte de una cartera más amplia, incluyendo FPGAs PolarFire de 12 Gbps que soportan CoaXPress nativamente con mínimo esfuerzo de desarrollo, entregando soluciones de bajo consumo, baja latencia y huella reducida.

CoaXPress es un estándar de comunicación serial asimétrico, de alta velocidad, abierto y libre de royalties para visión artificial, inspección industrial y monitorización de tráfico. Conecta cámaras de alto rendimiento a tarjetas de captura mediante cables coaxiales estándar de 75 Ω, transmitiendo datos, vídeo, imágenes fijas, control de cámara, disparo y hasta 13 W de energía por un solo cable hasta 100 m, usando conectores BNC, micro-BNC o HD-BNC.

CoaXPress 2.0, ratificado el año pasado, eleva la tasa de transferencia a 12,5 Gbps para cables hasta 40 m y soporta hasta 40 Mbps bidireccionales, permitiendo mayores tasas de fotogramas o resoluciones para sistemas de imagen de próxima generación.

Placas de evaluación para variantes transmisor, receptor y repetidor de la familia CoaXPress 2.0 de Microchip están disponibles para ayudar al desarrollo. La familia incluye un dispositivo solo transmisor para cámara y tres opciones de transceptor de un solo chip, cada una en paquete QFN de 16 pines y totalmente retrocompatible con la familia 1.1.