Fusion XF &TransComm Fusion XF と TransComm とは? 主動システムにおける強力なデータパスを構築できるツールキットです 組み合せ自由なモジュラーソフトウェア 必要なコンポーネントを自由に配置するだけで複数の を効率的にマルチ活用できます オーバーヘッドが少なく

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1 Phoenix システム概要 VME 最新仕様 VXSと ADC PowerPC によるマルチ構成 - 215Mhz-12bit ~ 2GHz 10bit ADCと大規模 搭載の高速 A/D マルチ搭載の大規模 は 4xRocket I/O=1GB/s の高速データパスで直結 CPUはリアルタイム処理省電力,, 高互換のPowerPCを採用 ボード間のバックプレーンは 1GB/s x2 のデータレートを誇る VXSバスを搭載 スイッチボードにより非常に高いボード拡張 構成が可能 - マルチポイントデータチャンネルによる自在な高速データパス (=プロセッサ) 構成 各プロセッサーと各 I/O をダイレクトにマルチ接続 低遅延でボトルネック無縁のシリアルインターフェイス FusionXF&TransComm をご用意 スタンダードな環境 対応 OS/ ライブラリ : VxWorks, linux, Gedae, VSIPL インターフェイス : Aurora, serial RapidIO, PCI-Express, Infiniband, serial FPDP, TransComm ボードバスタイプ : VME/VITA 41 VXS 主な構成内容 プロセッサー, I/O, バックプレーン, シャーシ, ソフトウェア, ファームウェア 一般商用タイプ & 耐環境タイプ, システムインテグレーション カスタムオーダー可能 MISH Technical Documentation 1

2 Fusion XF &TransComm Fusion XF と TransComm とは? 主動システムにおける強力なデータパスを構築できるツールキットです 組み合せ自由なモジュラーソフトウェア 必要なコンポーネントを自由に配置するだけで複数の を効率的にマルチ活用できます オーバーヘッドが少なく CPU と連結 困難だったデータの CPU への DMA 転送が可能 IP IPIPIP 専用のファームウェア & ドライバ ソフトウェアで と隣接する CPU との連結が可能 CPU Memory RocketIO/ LVDS IP IPIPIP 能率的コミュニケーション手段 プロトコルは Aurora (Xilinx) ベースの高速シリアル パケット通信による低負荷 バーチャルデータストリーム - 1つのハードウェア接続内に複数のデータパスを構築可能 データパスのデザイン決定やコンパイル作業が必然的完成 はユーザー様ご用意の IP コアを併用してお使い頂けます MISH Technical Documentation 2

3 VPF1: Phoenix 高性能プロセッサボード デュアル Xilinx XC2VP70 とデュアル PowerPC の 4 プロセッサを 1 枚に搭載 ボードレベル システムレベルの統一された高速データパスを容易に実現 ( ポイント to ポイント, マルチチャンネル接続による大容量シリアル接続 ) VME Gbps serial I/O マルチ Gbps データパスによる 間パラレルデジタル I/O(4x 250=1GB/s) Gbps Ethernet & RS232/RS422 ポート ( システム & コントロール用 ), PMC I/O, Ethernet, RS232/RS422 耐環境コンダクションクール仕様有 豊富なライブラリ & 各種ユーティリティ / 診断ソフトウェア PMC サイト (3rdパーティ製 PMCボードと高互換 ) VME64 bus ( スタンダードVMEボードと併用可 ) VXS(VITA41 Standard) Virtex-II Pro XC2VP50/ XC2VP70 Ethernet PMC I/O Motorola PowerPC MPC744x MISH Technical Documentation 3

4 VPF1;VXS プロセッサボード概略図 GbE GbE Ethernet A Ethernet B RJ45 RJ45 PCIe x4 PMC FLASH 7447 PPC MV PH Y PH Y 7447 PPC MV FLASH PMC Site 125MHz PCI-X PowerPC Node A Device Bus Eth er net 64-b it/66mhz 125MHz PCI-X PowerPC Node B Device Bus RocketIO x4 PCI 64/66 64/133 Virtex-II Pro SRAM SRAM SRAM SRAM Virtex-II Pro SRAM SRAM SRAM SRAM P2P Univ Eth A /PMC user I/O R S422 A PowerPC I/O R S232 A Eth B R S422 B R S232 B Node A J TAG Gbps ser ial I/O Node B PCI/PCI Bridge VME/PCI Bridge P2 P0 P1 P2I/O VXS ブロック図 VME 配線図 MISH Technical Documentation 4

5 VPF2;VXS プロセッサボードブロック図 Dual Core Two banks of 1GB -II Two Virtex5 s LX110T and SX95T build options Two banks of -II per (128MB) Four banks of -II memory (4M x 18-bits) PCI Express as main onboard data pipe (x8 or x4) One PMC/XMC site Air & conduction cooled VxWorks and Linux support, libraries, utilities & diagnostics Optical Mag GbE Optical or RJ45 A A Mag B GE PHY (A or B) GE PHY (A or B) B 1GB 2 LX110T SX95T 1GB 2 LX110T SX95T PCIe PCI-X PMC 3.3V XMC.3 PCI-X VME Software/HDL GbE P2 I/O PCIe x8 x4 Aurora VXS Links VME 2eSST PCIe x4 PCI-X 64/133 RocketIO x4 Single-ended user IO MISH Technical Documentation 5

6 MM-1500 VME/VXS Carrier for Switch Fabrics Dual CoSine SoC GbE GbE Virtex-II Pro 2VP100 Dual Embedded PowerPC (VxWorks BSP) Dual Virtex-4 Companion PMC XMC PMC XMC SX55 DSP functions Virtex-4 SX55 Virtex-4 SX55 Dual XMC/PMC sites Memory 1GB per Array 36MB II SRAM per Array CoSine Virtex-II Pro 2VP100 CoSine Virtex-II Pro 2VP100 PCI-X VME 128MB local per PowerPC Serial RapidIO x4 Connectivity on VITA 41 P0 srio VME320 Interface PCI-X 64/133 Serial RapidIO x4 Single-ended user IO RocketIO x 4 MISH Technical Documentation 6

7 MM-1550 VME/VXS Carrier for Switch Fabrics Dual CoSine SoC GbE GbE Virtex-II Pro 2VP100 Dual Embedded PowerPC (VxWorks BSP) PMC XMC PMC XMC Dual Virtex-4 Companion LX160 Logic functions Virtex-4 LX160 Virtex-4 LX160 Dual XMC/PMC sites Memory 1GB per Array CoSine Virtex-II Pro 2VP100 CoSine Virtex-II Pro 2VP100 PCI-X VME 36MB II SRAM per Array 128MB local per PowerPC Serial RapidIO x4 Connectivity on VITA 41 P0 srio PCI-X 64/133 Serial RapidIO x4 Single-ended user IO RocketIO x 4 VME320 Interface MISH Technical Documentation 7

8 Phoenix 6826 搭載 2GHz /215MHz VXS A/D 2 ch. 2GS/s A/D 667MB/s per channel (packed) Xilinx Virtex-II Pro 1ch. or 2 ch. 210M 420 MB/s per chann 2x Xilinx Virtex-I 2GHz 10-bit 2GHz 10-bit 210MHz 14-bit 210MHz 14-bit GB/s 1GB/s MISH Technical Documentation 8

9 Phoenix M6000:XMC/PMC キャリアカード Phoenix システム PMC/XMC キャリア用 SBC (Single Board Computer) 4Gb/s ファイバチャンネル搭載の次世代超高速データレコーダ用マザーボード GbE 4Gb FC RJ45 SFF SFF PMC XMC PHY Dual FC Control PMC XMC 440SP PCI-X - PCIe 2 Virtex4 2 Tsi 148 P2I/O VXS VME 2eSST MISH Technical Documentation 9

10 CSW1 スイッチボードの特徴 72 x 72 ポートクロスバースイッチ 各ポートのデータレートは 3.125Gbps バックプレーンのデータパスは設定可能 1x 56 チャンネル 4x 14 チャンネル 他にもフレキシブルに対応 オプションでフロントパネル高速最大 I/O ( x12) 各 I/Oはクロスバースイッチとダイレクト接続 XMC サイト ( オプション ) 最大 4x インターフェイス ブロードキャスト / マルチキャスト機能 高汎用性 既製品によるカスタムバックプレーンの実現 システム構成が変わっても設定により 1 システムによる使い分けが可能 リアルタイム処理の必要な組み込みソリューションに最適 TransComm やsFPDP, 等のポイントtoポイントのプロトコルを使用すればオーバーヘッドによる遅れの少ない l 高速データ転送が約束されます DSP による組み込みアプリケーションの厳しい要望にベストフィット 複数の I/O も各プロセッサボードも 1 つのスイッチボードに接続 分散配置されたデジタルセンサーからの高速シリアル入力なども全て 1 つのボードに集約することが出来ます 多様なプロトコルに対応 PCI express, serial RapidIO, Infiniband などのスイッチ シリアルタイプ. Aurora and serial FPDP などのノンスイッチ シリアルタイプ その他のプロトコルにも対応可能 MISH Technical Documentation 10

11 VXS バックプレーン 4 タイプ Direct Connect カスタム対応 スイッチボードスロットなし Example - VMETRO x VME ボード 3 x VXS ボード Dual Star 2 x スイッチボード 各 VXS ボードはバックプレーン経由でグループ毎に各スイッチボードとマルチ接続 Single Star 1 x スイッチスロット VXS はバックプレーン経由でスイッチボードとマルチ接続 Example - VMETRO payload slots 1 switch slot Replicated Star 各 VXS 4x ポートは 1 つのスイッチスロットに接続 Example -VMETRO payload slots 1 switch slot CSW1 スイッチボードにより多彩なマルチ接続可能 MISH Technical Documentation 11

12 超高速データレコーダ付ワイドバンドレシー Phoenix 6826 Phoenix M6000 Phoenix VPF1 Phoenix CSW1 2ch2GHz10bit & VXS 高速シリアル I/O 付 AD 2GHz 10-bit VP100 2GHz 10-bit 2x PMC 4Gbps 2ch FC 超高速データレコーダ 1GB VP50 4Gbps FX60 PPC 440SP FC 1GB VP50 2xPowerPC&2x 超高速プロセッサボード 512M Mem PPC 7448 V2-VP70 GbE PPC 7448 V2-VP70 512M Mem 8ch フロントパネルシリアル高速 I/O 搭載スイッチボード Exp. SerialFPDP, srio, PCIe etc. VXS VME P1 & P2 Phoenix 6826 VXS: VITA 41 規格シリアルバックプレーン Phoenix M6000 XMC 10Gbps Phoenix VPF1 1x or 4x リンク Phoenix CSW1 MISH Technical Documentation 12

13 様々なニーズに対応! Phoenix が選ばれる理由 技術的理由 今まで困難だった PowerPC と を一つのボードに 2 個ずつ搭載して高速処理 高速なシリアル I/O を使用して離れた映像機器と接続が可能 コスト面 内製よりリスクが少なくローコスト 量産品でありボリュームディスカウントもご用意 スタンダードな COTS ボードとしての将来性 テスト開発用や省スペース版として 1/2 同仕様の3CPF1もラインナップ VPF1; コンダクションクール仕様 オプション耐環境仕様ストレージディスクアレイシステム SANcab ショックマウント付 FC ディスク SANbric 密閉タイプショックマウント付 FC ディスク Solid State (FLASH) VXS フォーマット FC コンダクションクール 90GB 半導体ディスク MISH Technical Documentation 13

14 アプリケーション例 (image fusion) 画像融合 画像融合はいくつかのイメージソースを組み合わせ視覚できない映像内容を必要条件に合わせて自動的に解析して結合表示させる処理のことです 典型的な使用例としては夜間や悪天候時などの偵察飛行時の視覚補強等 なぜ困難なのか 非常に多くのリアルタイム DSP 処理が必要 (10-20 GOPs) 広帯域に対応するための確実なフレームワークも必要 VMETRO の強力なコンテンツ類で実現! VPF1, VxWorks BSP MISH Technical Documentation 14

15 画像融合処理概略 768x512 at 50Hz x 12-bits per pixel Warp Coef Calculation 3-5μm IR Camera Real-Time Warp Content Analysis 1024x768 at 50Hz x 12-bits per pixel 8-12μm IR Camera Real-Time Warp Recursive Filter Content Analysis Combine User Interface 768x575 at 50Hz x 12-bits per pixel Recursive Filter (>600Mbytes/sec ) Visual band Camera Real-Time Warp 160Mbytes/sec MISH Technical Documentation 15

16 画像融合処理例 ( 歪み補正または加工 ) Threshold (2.2 GOPS per camera frame) オリジナル画像 + Warp (3GOPS per camera) 補正後画像 MISH Technical Documentation 16

17 Enhanced Vision Systems (EVS) 3 x Infrared Camera イメージの融合 (IR & Low Light Level) 異なる映像イメージを取込 ( 低照度の可視映像 赤外線映像 ) パノラマ視界に対応 操縦士の視点に合わせてリアルタイムに画像合成を行う 150º View Video IF Board Head Up/Dow n Display Camera 3U Processing Array 戦車等の陸上操縦補助 ヘリ 航空機パイロット用 無人偵察機用モニター 3 x L3 Camera MISH Technical Documentation 17

18 ナイトビジョンカメラ ブロック図 CMOS HI-RES CAMERA RLCD + DISPLAY OPTICS Helmet Mounted Electronics Helmet Support Module Image Enhancement Module CEM (3cpf1) IMAGE Processor & Graphics Module MISH Technical Documentation 18

19 SFM: シリアル FPDP I/O モジュール 2x or 4x シリアルFPDP PMC/XMC PCI-X 対応 (PCI & PCI-X max 1067MB/s) PCI Express x8 XMC コネクター ANSI/VITA 準拠 (Max 40Gbps) 汎用 CPUボード等の高速シリアルI/Oに最適 2 or 4 ch シリアル FPDP サポート Gbps, 2.125Gbps, 2.5Gbps 対応 OS: VxWorks, Linux & Windows AD 4x 2.5Gbps CPU AD 1Km 以上延長可能 MISH Technical Documentation 19

20 Serial FPDP-IP コア Serial FPDP を搭載の上 も開発可能 Virtex-II Pro s with RocketIO (PMC-03) 光ファイバーまたは銅線選択可能 Gbps, 2.125Gbps, 2.5Gbps RocketIO Unidirectional Data Stream (UDS) Receive FIFO (8KB) Frame Disassembler Decoder & Deserializer Rx Unidirectional Data Stream (UDS) Transmit FIFO (2KB) Frame Assembler Encoder & Serializer Tx MISH Technical Documentation 20

21 NEW Xilinx Virtex-5 XMC-05F Virtex-5 は最先端 65nm ExpressFabric テクノロジにより 前世代の と比較し30% の高速化と 65% の機能向上を達成しながら 消費電力を35% 低減し45% のチップサイズ縮小も達成 全ての機能を継承しつつ新機能 36kbit ブロックRAM によりワード数の多いアレイを構築でき ビルトインロジックを使用した高速も構成可能 FIFO です 550MHz DSP8Eスライスにより従来の50% リソースで単精度浮動小数点演算が実行できます XMC-05F 特徴 Virtex-5 SX95T/LX155T/FX100T を高速メモリと搭載した 4ch 光 IFボード 高速シリアル用 XMC コネクタを2 個搭載 仕様 :Virtex-5 SX95T/LX155T/FX100T OS:Windows VxWorks, Linux メモリ :512MB フロントI/O:LC 3.125Gbps 850nm, multi-mode PCIバス :PCI-X 64bit / 133MHz x4/x8 PCI-E (3.75Gbps x4rocket I/O) VHDL(FusionXF) API ライブラリ サンプルコード FLASH/ デバッグユーティリティ MISH Technical Documentation 21

22 Virtex-5 高速信号処理用 PMC ボード PMC-05 特徴 Virtex-5 大規模 LX110 を搭載したPMC ボードです 複数の高性能メモリと高速モジュ I/O ールによりVME,C-PCI,PCI ボードと組合せて多様な超高速信号処理が実現できます IPコアライブラリは高速 FFT レーダーレシーバー各種フィルター QR 分解 浮動小数点演算など様々なものが使用可能 レーダ センサ 画像処理 電子光学ソフトウェア無線に最適 仕様 :Virtex-5 LX110 x1 OS:Windows/VxWorks/Linux メモリ :2 x64-128mb 3x MB SRAM 32MB FLASH フロントI/O:AD/DA/FPDPⅡ/LVDS Cameralink/RS422モジュール PMC:PCI PCI-X 64bit / 133MHz (1067MB/s)64bit GP I/O VHDL/API ライブラリ サンプルコード各種デバッグ用ユーティリティ MISH Technical Documentation 22

23 PMC-05 / 03 用 I/O モジュール PCI PMC ボードにアタッチ LVDS-MOD3 PMC-05 高速パラレル I/O モジュール 特徴 FPDPⅡ LVDS3 LVDS4の 3つの仕様があり Virtex5 LX50を搭載した製品として PMC-05-FPDPⅡ とPMC-05-LVDS3 があります 仕様 FPDFⅡ:400MB/s LVDS3:SCSI-3 形状 32ペア64 ライン Cameralink モジュール CAML-MOD3 PMC-05-LVDS3 AD / DA モジュール 特徴 大容量の画像データの 処理のI/O ADC-MOD2 / DAC-MOD1 に最適です LX110 を搭載した組込み 特徴 済み製品としてPMC-05-CAML を使った高精度な変調 復調が可能です があります 仕様 仕様 2ch Mini Camera Link (Max 85MHz) ADC-MOD1:125MHz14bit 2ch AD ベース ミディアム フルの 3モードサポート Lバンドレシーバ : 入力帯域 0.5~2GHz ソフトウェア : ファーム ソースコード DAC-MOD1:210MHz14bit 2ch DA MISH Technical Documentation 23

24 シリアル XMC バス (Aurora 2.5GB/s x2 / x4 PCIe) PCI-X (>850MB/s) 2 (256MB) 2 SRAM(4GB/s ) SX95T or LX110T 1ch. 3GSPS 8bit ADC 2ch. 1.5 GSPS 8bit ADC AD3000/AD1500 AD1520 3GHz サンプリング対応! MISH Technical Documentation 24

25 その他の I/O 用 PMC ボード Virtex-5 RS422/485 PMC ボード DPIO2 PMC-05-RS422/485 特徴 400MB/s パラレル FPDPⅡ 装備の PMC ボードです CPU ボードの高速データ転送を実現 RACE++ 対応 SFM や PMC--RS422 と共に高速データレコーダの I/O 部にも使用 仕様 FPDP(160MB/s) FPDPⅡ(400MB/s) TTL/LVDS/PECL/RS-422/485 対応 PCI :64bit 33/66MHz FIFO サイズ (32k-128k x32bit) 内外部クロック設定可能 OS:VxWorks/MCOS/Windows2000 耐環境仕様有 特徴 Virtex-5 LX50 と RS422 シリアルインターフェイスを搭載した PMC ボードです 仕様 フロントパネル入出力各 12ch EIA-422B OS:Windows/VxWorks/Linux MISH Technical Documentation 25

26 VMETRO 社 FPE650 6U VPX (Bus:>20GB/s ) Virtex-5 x4 (LX155T, SX95T or FX100T) 2x FMC(VITA57)I/O サイト 2ch 12bit 500MS ADC その他カスタム I/O 開発可能 Up to 20GByte/s MISH Technical Documentation 26

27 VMETRO 社 HPE720 GbE 主な仕様 6U VPX (20GB/s) CPU: Dual-core MPC8641(D) 1.33GHz :Virtex-5 x2 (LX110/220/330T, SX240T or FX200T) -II : 256MB x2 x2 ( 各 2GB/s) -II SRAM :36MB x4 x2 ( 各 4GB/s) 2x FMC sites または 1x FMC + 1x PMC/XMC site srio fabric switch (2 for LX110/220T) 9MB 9MB 9MB 9MB II II SRAM SRAM II II SRAM SRAM 256MB 256MB II II FMC VITA VITA Y Xilinx XMC PMC Y System Control Node V5LX110 PCI-X - PCIe * Y 1GB 2 MPC8641D 1GB 2 Xilinx FMC VITA Virtex-5 Virtex-5 36 LX110/220/330T, LX110/220/330T, SX240T or FX200T SX240T or FX200T (2 for LX110/220T) 9MB 9MB 9MB 9MB II II SRAM SRAM II II SRAM SRAM 256MB 256MB II II * * 2 Aurora x 4/ 8 Aurora x 1 (P6) MISH Technical Documentation PMC/XMC Jn14/16 + SCN I/O (P3-4) PCIe x 8 PCIe x 4 PCIe x 4/8 (P2) Serial Rapid IO x 4 Aurora x 4 4 srio x 4 (P1) GbE (P4) LVDS SE TTL 2 Aurora x 4/ 8 Aurora x 1 (P6) GbE PCI-X 64/133 27