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电缆和连接器的数字接口标准正在发生怎样的变化

通过ecady|2022年3月1日

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CoaXPress(CXP)是一种流行的数字接口标准,用于数据、视频和静止图像的高速传输。该接口于2008年推出,多年来一直用于工业自动化,先进的机器视觉和机器人应用紧随其后。它的可靠性和简单性,包括电缆和连接器。

CoaXPress将传统同轴电缆与高速串行数据技术相结合。它提供了一种使用传统同轴电缆将高分辨率相机连接到帧捕获器(高速捕获卡)的方法。

多年来,该标准一直使用COAX连接器和电缆来支持连接和旧的拓扑结构。例如,Micro BNC的圆形连接器和Micro- coax电缆通常用于较老的每车道6Gbps或链路产品。然而,今天的许多I/O面板连接器和电缆必须是机器人友好的。(Micro-Coax在这些应用中并不理想。)

最近,CoaXPress代表了先进电缆和连接器的蓬勃发展的细分市场,包括四极小尺寸可插拔(QSFP)和其他可插拔连接器类型。QSFP是一种用于数据通信应用的紧凑、热插拔收发器。

数据中心行业也被证明是一个理想的和发展中的市场,其中可插拔互连产品,如Twinax电缆和QSFP连接器,越来越受欢迎。Twinax是一种类似于同轴电缆的电缆,但有两个内部导体而不是一个。

有几种可用的互连选项,包括:

  • 有源光缆(AOC)
  • 直连电缆(DAC)
  • 有源光模块(AOM)

目前的12.5Gbps每车道速率通常支持四车道链路、集群四链路或使用QSFP+可插拔互连类型的链路聚合。

Euresys公司同轴QSFP+接口40G光模块。

最新的CoaXPress 2.0标准有望将机器视觉系统的速度和数据速率提高一倍。Twinax电缆和光连接通常用于这些应用。CoaXPress-over- fiber也被设计为CoaXPress 2.0规范的附加组件,该规范提供了一种通过以太网连接运行协议的方法。

致力于推进工业成像技术创新的日本工业成像协会(JIIA)提供了一份值得阅读的信息丰富的文件(请参阅JIIA的“同轴印刷机光接口指南”)。

JIIA目前正在开发每通道25和50G的产品,预计使用QSFP28和QSFP56连接器的1、2、4和8X-link CoaXPress规格。然而,他们可能会转而使用某些版本的SFP56和SFP112G链路。

相机连接是另一个专为相机接口应用而设计的高端标准,于二十多年前的2000年首次推出。它是为标准化科学和工业视频产品而设计的,包括相机和帧抓取器,并且已经在aoc、AOMs和dac中使用QSFP56和QSFP112连接器。CameraLink最近也使用了QSFP28互连类型。

这个群体仍然相对较小,技术上专注于进步。例如,Camera Link High Speed (Camera Link HS)是由Camera Link发展而来的工业相机和系统的高级接口标准。

随着时间的推移,开发了几种新型的高端摄像机和传感器阵列,推动了对更大网络带宽和长度的需求。当然,任何数字接口协议的目标都是以更快的速度持续传输更大量的图像数据。为此,业界一直在讨论合并CoaXPress和Camera Link HS标准的潜在好处。

这一合并提议的许多支持者都来自CoaXPress财团领导层。它已经推广了其coaxpress over fiber IP产品。然而,合并后的QSFP连接家族可能需要新的或修订的前向纠错(FEC)和通用管理接口规范(CMIS)链路要求,以及互操作性测试。

目前,CoaXPress和Camera Link标准是不同的,具有独特的协议和全栈接口,与基本以太网或GigEVision相比,两者都具有更好的性能。然而,CoaXPress和Camera Link无疑打算在自己的协议中利用新开发的IEEE 802.3标准,特别是当它涉及连接器、电缆和模块时。

问题仍然是:合并是增加和加强全球市场份额的方式吗?

USB3和USB4是受欢迎的10,20.而且40克接口为使用与抓帧器I / O应用程序。目前已经有大量的USB2视频帧抓取设备安装,最终用户已经准备好升级到USB4设备。USB4与同类产品的不同之处在于它能够提供高达每秒40千兆字节的传输速度。

总的来说,这些接口提供了各种电源和协议选项,如类似usb的DisplayPort、HDMI、TB-4、MHL等。USB4将依赖于可逆的USB Type C连接器和使用AOC或Twinax电缆选项的电路引脚选项,具体取决于系统。

USB-C电缆、连接器和控制器芯片比CoaXPress或CameraLink部件便宜得多。C型连接器还具有防水选项,并且非常轻。C型Twinax电缆与其他可插拔或Micro-Coax连接器相比,体积小,重量轻。

更重要的是:一个小型Spectra7有源电子芯片安装在一个非常小的电路板上,以提高Twinax电缆的覆盖范围。这种类型的电缆类似于AR VR视频系统所使用的电缆,其中包括快速增长的Prosumer细分市场和游戏头盔。

usb4已经发货,所以基于usb5的产品可能已经在开发中。

最近对视频帧抓取设备用户的调查。

最终的想法
访问CoaXpress浏览有关CoaXPress和CameraLink IO标准可能合并的最新消息。值得注意的是,其他视频帧抓取接口也有一小部分市场份额,如Hotaru的OPT-C: Link和Mikrotron Eosens Fiber产品。

尽管对RJ45和圆形同轴连接器的需求正在下降,但随着QSFP和usb - c设备成为主要连接器,这些设备的订单正在增加。大多数带QSFP插头的有源铜质高速电缆现在也嵌入了芯片(如Spectra7),这增强了QSFP链路的性能。

QSFP, SFP, SFP- dd, DSFP, QSFP- dd, OSFP, OSFP- xd数据中心服务器,存储,交换机铜和光学墨水产品的供应商也可以预期需求激增,以支持快速增长的机器视觉细分市场。

最终,成本和供应链控制将影响这个市场的表现和变化。


了下:连接器技巧
标记:电缆,常见问题解答,conectors

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