EMS(設計・製造受託サービス)

EFINIX FPGA用 GigE Vision® Tx v2.0 IP

高性能かつ電力効率の良いEfinix FPGAに最適化!IPリソース約80%削減で産業用カメラ搭載機器の高速・長距離画像伝送を強力にサポート

GigE Vision®は、産業用カメラの標準規格であり、高速かつ長距離の画像伝送を可能にします。
本IPはこの規格の基本機能を備え、1Gbps版と10Gbps版をラインアップ。徹底した省リソース設計により、FPGAリソースを大幅に削減し、小型・低消費電力のEfinix FPGAでの実装を実現します。
完全日本語サポートで、顧客企業の製品開発を強力に支援します。

製品の特長

GigE Vision® v2.0規格準拠
  • 1Gbps版・10Gbps版の2製品をラインアップ。高速・長距離の画像伝送を実現。
徹底した省リソース設計
  • フリップフロップ(FF)リソースを最大約80%削減。
多彩なオプション機能
  • マルチストリーム送信機能、保守機能(FLASHダウンロード)、画像蓄積による再取得機能など。
開発環境とサポート
  • IP、リファレンスデザイン、Efinity® software Projectを含む開発環境を提供。日本語による技術サポートも充実。

仕様・機能一覧

Basic版の仕様および機能の一覧は以下の通りです。

項目 標準搭載 説明
GigE Vision v1.2主要必須機能 ○ GigE Vision v1.2規格の基本的な必須機能をサポート
GigE Vision v2.0主要必須機能 ○ GigE Vision v2.0規格の必須機能を実装
PACKETRESEND、EVENT ○ パケット再送制御やイベント通知機能
PENDING、ACTION ○ 処理待ち状態管理とアクション制御
PTP ○ 精密時刻同期プロトコル(PTP)対応
BMCA付きPTPマスター機能 オプション PTPマスター選出機能(BMCA)を含む高度な時刻同期マスター機能
マルチストリーム送信 オプション 複数の映像やデータを同時に配信できる機能
All-in Transmission Mode オプション 全データをワンパケットで一括送信するモード
JPEG/JEPG2000/H.264 オプション 画像圧縮フォーマット対応
保守機能(FLASHダウンロード機能) オプション ホストPCからネットワーク経由で、ソフトウェアをデバイスのFlashメモリーに直接書き込む機能
画像蓄積による再取得機能 オプション 画像データの一時保存と再送信機能

リソース使用量と削減のこだわり

本IPは、GigE Vision® v2.0認証に必要な最低限の機能に特化し、FPGAリソースの使用を徹底的に抑えた設計となっています。特に、フリップフロップ(FF)(※)リソースは、従来の高機能版IPと比較して最大約80%削減しています。

項目 LUT LUTRAM FF BRAM DSP 備考
リファレンス部 12,377 0 7,437 27 4 IP+RTL
Gige IP 7,293 0 6,131 51 16  
  • ※Efinix評価ボード:Ti375での値

なぜFFリソース削減にこだわったのか

FFはデジタル回路における基本的な記憶素子であり、回路の動作速度や消費電力に影響を与えます。
FFリソースの削減は、FPGA内部の論理資源の節約につながり、より小規模なFPGAデバイスでの実装が可能となるほか、消費電力の低減や設計の効率化に寄与します。

FF削減の主なメリットと期待

小規模FPGAでの実装が可能
  • 設計の自由度が高まり、製品の多様なニーズに対応しやすくなります。
消費電力の低減
  • 動作時の電力消費が抑えられ、ランニングコストの削減に貢献します。
トータルコスト(TCO)の改善
  • 部品点数の削減や基板設計の簡素化、電源設計の効率化により、コスト削減が期待できます。
信号遅延・タイミング制約の緩和
  • 回路設計がシンプルになり、検証効率の向上につながります。
将来の拡張・カスタマイズに柔軟対応
  • 追加機能の実装やカスタマイズがしやすくなります。

このように、OKIのGigE Vision® Tx v2.0 IPは、FPGAリソースの徹底的な削減により、設計の柔軟性と効率性を高め、産業用カメラ搭載機器の競争力向上に貢献します。

対象デバイス

  • Topazシリーズ:Tz75、Tz100、Tz200、Tz325
  • Titaniumシリーズ:Ti375、Ti240、Ti165、Ti135、Ti85
  • ※リソース使用率が20%以下のデバイスを対象としています。
  • ※Topaz ファミリで 10G Ethernetをサポートするのは Speed Grade 3 のみです。Speed Grade 2 は 10G をサポートしていません。

システム構成例

本システムは、産業用カメラから取得した映像データをEfinix FPGA搭載の評価ボード上でGigE Vision® Tx IPにより処理し、イーサネットケーブルまたは光ファイバケーブルを介して受信PCへ高速・長距離伝送します。受信PCでは映像データを解析・表示し、モニターに出力します。

構成要素

カメラ
  • 高解像度の映像を取得し、GigE Vision®規格に準拠したデータを送信します。
Efinix FPGA評価ボード
  • GigE Vision® Tx IPを搭載し、映像データの高速伝送を実現します。
ネットワークケーブル
  • 標準的なCAT5e/CAT6イーサネットケーブルまたは光ファイバケーブルを使用し、長距離伝送を可能にします。
受信PC
  • 受信した映像データを処理・解析し、モニターに表示します。
モニター
  • 映像のリアルタイム表示や解析結果の確認に使用します。

デモ環境

実際の動作をご覧いただけるデモ環境もご用意しております。詳細なご説明やデモのご希望がございましたら、お気軽にお問い合わせください。


デモ環境

低消費電力・低発熱の実証

Efinix FPGAは高い電力効率を誇り、実測では電源ON待機状態の最大表面温度が約40℃であるのに対し、GigE Vision®稼働時の連続通電(約10時間)では最大約44℃となり、温度上昇は約4℃程度に抑えられています。

  初期(待機:電源ON1H後) GigE連続通電10時間後
温度(℃):Max 40 44
温度(℃):Ave 38 43
温度(℃):Min 34 36
  • ※環境:居室(20~23℃)

この低い温度上昇により、ヒートシンクやファンを必要としない設計が期待でき、省スペース化や静音化、長寿命化に貢献します。

ブロック図(FPGA部)

本ブロック図は、Efinix FPGA上に実装されたGigE Vision® Tx v2.0 IPの主要構成を示しています。

資料ダウンロード

本ページに掲載されている内容をまとめたリーフレットをダウンロードいただけます。製品の特長や技術仕様、システム構成例など、導入検討に役立つ情報を網羅しています。

ご不明点や詳細なご説明をご希望の場合は、お気軽にお問い合わせください。

EFINIX FPGA用 GigE Vision® Tx v2.0 IPに関するお問い合わせ先
Webからのお問い合わせ: お問い合わせ先
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