Warum PCIe zunehmend an Bedeutung gewinnen wird
Ximea setzt zunehmend auf PCIe. inVISION hat bei Jürgen Hillmann, Managing Director von Ximea, nachgefragt, wo die Vorteile von PCIe liegen.
„PCIe wird in Zukunft noch mehr an Bedeutung gewinnen.“ Jürgen Hillmann, Ximea (Bild: Ximea GmbH)
inVISION: Viele Kamerahersteller setzen bei Highspeed Applikationen auf CoaXPress oder 10GigE, Sie dagegen auf PCIe. Warum?
Alle gängigen Schnittstellen (Ethernet, CoaXPress, Wifi, USB) liefern letztendlich Daten zur weiteren Verarbeitung an den PCIe-Bus von Computern. PCIe bietet dabei Vorteile in Bandbreite, Skalierbarkeit, Handhabung, Systemkompatibilität sowie Möglichkeiten für weite Distanzüberbrückungen. Jeder moderne PC oder Mac basiert auf dieser Technologie. Unabhängig davon, ob Windows, Linux oder Macos, ist PCIe bereits auf der grundlegendsten Ebene implementiert. Außerdem unterstützt PCIe Switches, mit denen mehrere Geräte über eine einzige PCIe-Schnittstelle verbunden werden können. So kann ein Switch, die von vielen Kameras eingegebenen Daten empfangen und diese über ein einziges Kabel mit höherer Geschwindigkeit zum Computer leiten. Dies ermöglicht es, dass zehn 12MP-Kameras mit 60fps über ein einziges Kabel zum Host-Computer laufen. Die PCIe-Karten verfügen über bis zu 16 Lanes für die Datenübertragung. Somit können auch Hochleistungs-GPUs in PCIe-Steckplätze eingebaut werden und durch das GPU direct feature von Nvidia können die Ximea Kameras Bilder direkt im Speicher der GPU ablegen, ohne den Umweg über die CPU gehen zu müssen. In Bezug auf die Übertragungsgeschwindigkeit ist PCIe Gen3x8 bereits 13-mal schneller als USB3.1 Gen1, das für seinen ‚Superspeed‘ bekannt ist. PCIe wird in Zukunft noch mehr an Bedeutung gewinnen. So sind mit der Version 4.0 bereits Geschwindigkeiten bis zu 16GBit/s möglich, die sich bei Version 5 auf 32 bzw. Version 6 auf 64GBit/s erhöhen. PCIe hat damit die höchste Bandbreite, die geringste Latenz und verfügt über eine skalierbare Architektur für anspruchsvollste Imaginganwendungen
inVISION: Eine weitere Spezialität vonIhnen sind kompakte USB-Mini-Kameras. Wo liegen hier derzeit die technischen/mechanischen Grenzen?
Die xiMU Kameras mit 18MP sind die weltweit kleinsten USB3-Industriekameras mit Abmessungen von 15x15x8mm und 5g Gewicht. Die USB3-Schnittstelle ermöglicht eine Geschwindigkeit von 22fps bei 8Bit bzw. 14fps bei 12Bit. Eine weitere Steigerung ist durch das ROI-Feature oder Binning/Skipping bis zu 4×4 möglich. So liefert die Kamera bspw. bei einer Auflösung von 1.920×1.080 Pixeln beeindruckende 99fps.
inVISION: Welche weiteren Neuheiten dürfen wir noch von Ximea erwarten?
Die xiSpec2, als Neuauflage unserer Hyperspectral Kamera, ist bereits eingeführt und die Verkaufszahlen verheißungsvoll. Neue Kameramodelle mit Sonys Pregius S-Sensoren sind bereits entwickelt, sowie neue Lösungen, die es ermöglichen, die sehr kompakten Sensormaße auszunutzen, ohne weitere Leistungseinbußen zu haben. Hierzu werden wir ein neuartiges Gehäuse im Serienformat anbieten, bei dem das Sensorgehäuse und die Kamera-Elektronik in zwei voneinander getrennten Gehäusen integriert sind. Die Gehäuse sind über ein Flachbandkabel miteinander verbunden und können Zentimeter bis hin zu Metern voneinander entfernt sein.
